Fit beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen eine Trainingseinheit. Karin Keller, Bad Salzulen VORSCHAU VORANSICHT

Transkript

1 1 von 22 Fit beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen eine Trainingseinheit Karin Keller, Bad Salzulen Reaktionsgleichungen sind ein für die Lehrkraft oft frustrierendes Thema. Häuig steigen die Lernenden bei dem Thema komplett aus und entwickeln eine Abneigung gegen den Chemieunterricht. Diese Unterrichtsreihe hilft Ihnen dabei, dies zu verhindern. Mit der Schritt-für-Schritt- Anleitung lernen Ihre Schüler die Regeln zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen kennen und wenden sie an einfachen Beispielen an. Lernkarten und ein Wissensquiz festigen dann spielerisch das Wissen und vermitteln Erfolgserlebnisse. Klasse: 8/9 Dauer: 6 Stunden (Minimalplan: 3 Stunden) Kompetenzen: Die Schüler können Wortgleichungen in Formelgleichung en übersetzen. können das Gesetz von der Erhaltung der Masse formulieren und erklären. können eine Formelgleichung durch Einsetzen der passenden stöchiometrischen Zahlen ausgleichen. Mit farbigen Lernkarten zum selbstständigen Üben! Das Wichtigste auf einen Blick Das Aufstellen von Reaktionsgleichungen ist reine Übungssache. Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung hilft dabei ungemein. Versuche: Wie ändert sich die Masse beim Verbrennen? (SV oder LV) Übungsmaterial: 1, 2, 3, 4 Schritt für Schritt zur Reaktionsgleichung Aufstellen von Reaktionsgleichungen bist du it? Lernkarten Aufstellen von Reaktionsgleichungen Jetzt weiß ich s! Aufstellen von Reaktionsgleichungen Foto: Thinkstock/Digital Vision

2 5 von 22 Die Einheit im Überblick V = Vorbereitungszeit AB = Arbeitsbaltt VP = Versuchsprotokoll D = Durchführungszeit SV = Schülerversuch LK = Lernkarten LV = Lehrerversuch Stunde 1: M 1 (SV/LV) V: 5 min D: 10 min M 2 (VP) Gesetz von der Erhaltung der Masse Wie verändert sich die Masse beim Verbrennen? 4 Schutzbrillen (pro Gruppe) 1 Gasbrenner (pro Gruppe) 1 Packung Streichhölzer (pro Gruppe) 1 Reagenzglas (pro Gruppe) 1 Reagenzglasklammer (pro Gruppe) 3 4 Digitalwaagen (SV) oder 1 Balkenwaage (LV) 1 Luftballon (pro Gruppe) Versuchsprotokoll: Wie ändert sich die Masse beim Verbrennen? Stunden 2 3: Von der Wortgleichung zur Reaktionsgleichung M 3 (AB) 1, 2, 3, 4 Schritt für Schritt zur Reaktionsgleichung Stunde 4: Aufstellen von Reaktionsgleichungen (Übung 1) M 4 (AB) Aufstellen von Reaktionsgleichungen bist du it? Stunden 5: Aufstellen von Reaktionsgleichungen (Übung 2) M 5 (LK) Stunde 6: M 6 (AB) Minimalplan Lernkarten Aufstellen von Reaktionsgleichungen Was haben wir gelernt? Jetzt weiß ich s! Gesetz von der Erhaltung der Masse und Reaktionsgleichungen Sie können die Unterrichtseinheit auf drei Stunden verkürzen, indem Sie das Arbeitsblatt M 4, die Lernkarten M 5 und den Test M 6 als Hausaufgabe oder als Zusatzmaterialien für schnellere Schüler einsetzen. Der Test M 6 kann auch ganz wegfallen oder zu einer späteren Stelle des Unterrichtsganges eingesetzt werden. Meist lohnt sich aber das intensive Üben, da man dann in späteren Unterrichtseinheiten auf eine sichere Grundlage zurückgreifen kann und nicht ständig wiederholen muss.

3 9 von 22 Lösungen (M 2) Materialien und Chemikalien 4 Schutzbrillen 1 Gasbrenner 1 Packung Streichhölzer 1 Reagenzglas 1 Reagenzglasklammer 1 Digitalwaage 1 Luftballon Versuchsdurchführung In ein Reagenzglas wurden 4 5 Streichholzköpfe gegeben und dann gewogen. Anschließend wurde das Reagenzglas erhitzt, bis sich sein Inhalt entzündete und sich Rauch bildete. Dann wurde wieder gewogen. Anschließend wurde derselbe Versuch noch einmal durchgeführt, aber diesmal unter Abschluss der Luft. Für diesen Zweck wurde ein Luftballon über die Öffnung des Reagenzglases gestülpt. Beobachtungen Versuch 1 Versuch 2 Die Masse nimmt nach dem Erhitzen ab. Ergebnis Die Masse bleibt vor und nach dem Erhitzen in etwa gleich. 1. Die Streichhölzer verbrennen unter Sauerstoffverbrauch. Dabei entstehen Wasser und Kohlenstoffdi. Bei Versuch 1 entweichen das Kohlenstoffdi und der Wasserdampf. Damit verringert sich die Masse. Bei Versuch 2 dagegen bleiben die Gase im Ballon und die Masse bleibt gleich. 2. Die Masse der beteiligten Stoffe bleibt vor und nach einer chemischen Reaktion gleich.

4 10 von Aufstellen von Reaktionsgleichungen (Kl. 8/9) Chemische Reaktionen V M 3 1, 2, 3, 4 Schritt für Schritt zur Reaktionsgleichung Die folgende Schritt-für-Schritt-Anleitung unterstützt dich beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen. Lies sie dir durch und übe dich gleich an einfachen Beispielen. Von einer chemischen Reaktion gelangt man in vier Schritten zur Formelgleichung: Schritt 1 : Aufstellen der Wortgleichung Formuliere als erstes die Wortgleichung der chemischen Reaktion. Eine Wortgleichung gibt an, wie die Ausgangstoffe und die Endstoffe der chemischen Reaktion heißen. Beispiel: Bei der Reaktion von Magnesium mit Sauerstoff entsteht Magnesium. Man schreibt: Magnesium + Sauerstoff Magnesium (sprich: Magnesium und Sauerstoff reagieren zu Magnesium) In der Chemie schreibt man niemals Gleichheitszeichen, weil die Stoffe rechts und links der Gleichung nicht gleich sind. Stattdessen schreibt man einen Pfeil, um damit die Reaktionsrichtung anzuzeigen. Eine Gleichung ist es aber trotzdem, da die Masse der Stoffe links und rechts des Pfeils gleich ist (Gesetz von der Erhaltung der Masse). Aufgabe 1: Notiere jeweils zwei Wortgleichungen Tipp Verbindungen von Elementen mit Sauerstoff heißen Oxide, mit Schwefel Sulide und mit Chlor Chloride. a) von Oxidationen, die du im Unterricht kennengelernt hast. Magnesium + Sauerstoff Magnesium + Sauerstoff + Sauerstoff b) von Reaktionen mit Schwefel, die du im Unterricht kennengelernt hast. Eisen + Schwefel Eisensulid + Schwefel + Schwefel c) von Reduktionen oder Redoxreaktionen, die du im Unterricht kennengelernt hast. Silber Silber + Sauerstoff Magnesium + Kohlenstoffdi Magnesium + Kohlenstoff + +

5 15 von 22 Aufstellen von Reaktionsgleichungen bist du it? M 4 Bist du it beim Aufstellen von Reaktionsgleichungen? Übe dich hier selbst an einfachen Beispielen! Aufgaben 1. Ergänze die folgenden Wortgleichungen. 2. Formuliere die Reaktionsgleichungen. Denke auch daran, die Reaktionsgleichungen am Schluss auszugleichen. Nr. Reaktionsgleichungen Eisen II + Sauerstoff Eisen Silizium IV + Sauerstoff Wasserstoff + Sauerstoff Phosphor V + Sauerstoff Phosphor(V)- Quecksilber(II)- Quecksilber Magnesium II + + Kohlenstoff(IV)- Magnesium(II)- Kupfer(II)- + + Kohlenstoff IV Kupfer Cadmium(II)- + Kohlenstoff IV Cadmium + +

6 17 von 22 Lernkarten Aufstellen von Reaktionsgleichungen M 5 1. Stelle die Formelgleichung Schwefel IV + Sauerstoff Lösung zu 1: Schwefel + Sauerstoff Schwefeldi S + O 2 à SO 2 2. Stelle die Formelgleichung Calcium II + Sauerstoff 3. Stelle die Formelgleichung Aluminium III + Sauerstoff 4. Stelle die Formelgleichung Silizium IV + Sauerstoff Lösung zu 2: Calcium + Sauerstoff Calcium 2 Ca + O 2 2 CaO Lösung zu 3: Aluminium + Sauerstoff Aluminium 4 Al + 3 O 2 2 Al 2 O 3 Lösung zu 4: Silizium + Sauerstoff Siliziumdi Si + O 2 SiO 2 5. Stelle die Formelgleichung Phosphor V + Sauerstoff 6. Stelle die Formelgleichung Quecksilber(II)- Quecksilber +. Lösung zu 5: Phosphor + Sauerstoff Phosphor(V)- (Diphosphorpenta) 4 P + 5 O 2 2 P 2 O 5 Lösung zu 6: Quecksilber Quecksilber + Sauerstoff 2 HgO 2 Hg + O 2 7. Stelle die Formelgleichung Blei IV + Schwefel II Bleisulid Lösung zu 7: Pb + 2 S PbS 2