MAGNESIUM benötigte Arbeitszeit: 20 min Magnesium (Mg) ist sowohl in Wunderkerzen (Sternspritzern) als auch in Brandsätzen und in Leuchtmunition enthalten. Früher wurde es auch in (Foto-)Blitzlampen verwendet. Wird ein Stück Magnesiumband entzündet, so verbrennt es mit heller Flamme. 1. Bei Verbrennungsreaktionen entstehen in der Regel (kreuze richtig an): Sulfate Chloride Nitrate Oxide 2. Wie lautet die Wortgleichung für den Verbrennungsvorgang? Wähle die richtigen Stoffnamen aus dem Menü, indem du sie gut sichtbar unterstreichst! Schwefel Magnesium + Stickstoff. -> Chlor Sauerstoff Magnesiumchlorid Magnesiumoxid Magnesiumsulfat Magnesiumnitrat Seite 1
3. Ergänze die folgenden Sätze mit Hilfe des Periodensystems der Elemente. Setze jeweils die richtige Zahl ein! Magnesium ist ein Element der. Gruppe und der. Periode. Im Atomkern befinden sich Protonen. Die Hülle besteht aus Elektronenschalen und enthält insgesamt Elektronen. In der äußersten Schale befinden sich Elektronen. Sauerstoff ist ein Element der. Gruppe und der. Periode. Im Atomkern befinden sich Protonen. Die Hülle besteht aus Elektronenschalen und enthält insgesamt Elektronen. In der äußersten Schale befinden sich Elektronen. Seite 2
4. Kreuze richtig an! Wenn Magnesium mit Sauerstoff reagiert, dann werden gemeinsame Elektronenpaare gebildet. werden Protonen vollständig übertragen. werden Elektronen vollständig übertragen. werden Neutronen vollständig übertragen. werden Elektronen an die Gemeinschaft abgeben. Dabei entsteht ein Salz. entstehen Moleküle. 5. Was passiert auf der Ebene der Teilchen, wenn Magnesium und Sauerstoff miteinander reagieren? Wähle die richtigen Wörter aus dem Menü, indem du sie farbig anmalst! Jedes Magnesiumatom gibt / nimmt dabei ein Elektron / zwei Elektronen ab / auf. Aus dem Magnesiumatom entsteht dadurch ein einfach / doppelt positiv / negativ geladenes Ion. Gleichzeitig gibt / nimmt jedes Sauerstoffatom ein Elektron / zwei Elektronen ab / auf. Aus dem Sauerstoffatom entsteht dadurch ein einfach / doppelt positiv / negativ geladenes Ion. Die entstandenen Magnesiumionen und die Sauerstoffionen schließen sich paarweise zusammen / ordnen sich in einem räumlichen Gitter an. 6. Kreuze die Reaktionsgleichung an, die den Vorgang richtig beschreibt: Mg + O -> MgO Mg + O2 -> MgO2 2 Mg + O2 -> 2 MgO 2 Mg + 2 O2 -> 2 MgO2 2 Mg + 2 O -> 2 MgO Seite 3
7. Welche Bindungen herrschen in den Ausgangsstoffen, welche im Endstoff (Reaktionsprodukt)? Kreuze an! Magnesium Sauerstoff Magnesiumoxid 8. Der Endstoff Magnesiumoxid wird zur Herstellung von feuerfesten und wärmespeichernden Materialien (z.b. in Bügeleisen, Kochplatten oder Ofenauskleidungen) verwendet. Wie ist es möglich, dass aus dem leicht entzündlichen Magnesium ein feuerfestes Material entsteht? Kreuze an: richtig falsch Bei der Reaktion wird Wärme frei. Diese Wärme bewirkt, dass das Magnesium fester zusammenschmilzt. Dadurch wird es feuerfest. Durch die Reaktion lösen sich all jene Teile des Magnesiums in Luft auf, die verbrennen können. Übrig bleiben nur die feuerfesten Teile des Magnesiums. Bei der chemischen Reaktion ist ein neuer Stoff mit gänzlich neuen Eigenschaften entstanden. Bei der Reaktion entstehen Flammen. Durch diese Flammen wird das Magnesium feuerfest. Das Magnesium ist bereits verbrannt. Das Reaktionsprodukt (der Endstoff) kann kein zweites Mal verbrennen. Seite 4
Antworterwartung 1. Bei Verbrennungsreaktionen entstehen in der Regel (kreuze richtig an): Sulfate Chloride Nitrate X Oxide 2. Ergänze die Wortgleichung für den Verbrennungsvorgang Wortgleichung: Magnesium + Sauerstoff -> Magnesiumoxid 3. Ergänze die folgenden Sätze mit Hilfe des Periodensystems der Elemente. Setze jeweils die richtige Zahl ein. Magnesium ist ein Element der 2. Gruppe und der 3. Periode. Im Atomkern befinden sich 12 Protonen. Die Hülle besteht aus 3 Elektronenschalen und enthält insgesamt 12 Elektronen. In der äußersten Schale befinden sich 2 Elektronen. Sauerstoff ist ein Element der 16. Gruppe und der 2. Periode. Im Atomkern befinden sich 8 Protonen. Die Hülle besteht aus 2 Elektronenschalen und enthält insgesamt 8 Elektronen. In der äußersten Schale befinden sich 6 Elektronen. 4. Kreuze richtig an Wenn Magnesium mit Sauerstoff reagiert, dann werden gemeinsame Elektronenpaare gebildet. werden Protonen vollständig übertragen. X werden Elektronen vollständig übertragen. werden Neutronen vollständig übertragen. werden Elektronen an die Gemeinschaft abgeben. Dabei X entsteht ein Salz. entstehen Moleküle. Seite 5
5. Was passiert auf der Ebene der Teilchen, wenn Magnesium und Sauerstoff miteinander reagieren? Wähle die richtigen Worte aus dem Pull-down-Menü! Jedes Magnesiumatom gibt / nimmt dabei ein Elektron / zwei Elektronen ab / auf. Aus dem Magnesiumatom entsteht dadurch ein einfach / doppelt positiv / negativ geladenes Ion. Gleichzeitig gibt / nimmt jedes Sauerstoffatom ein Elektron / zwei Elektronen ab / auf. Aus dem Sauerstoffatom entsteht dadurch ein einfach / doppelt positiv / negativ geladenes Ion. Die entstandenen Magnesiumionen und die Sauerstoffionen schließen sich paarweise zusammen / ordnen sich in einem räumlichen Gitter an. 6. Kreuze die Reaktionsgleichung an, die den Vorgang richtig beschreibt: Mg + O -> MgO Mg + O2 -> MgO2 X 2 Mg + O2 -> 2 MgO 2 Mg + 2 O2 -> 2 MgO2 2 Mg + 2 O -> 2 MgO 7. Welche Bindungen herrschen in den Ausgangsstoffen, welche im Endstoff (Reaktionsprodukt)? Magnesium Sauerstoff Magnesiumoxid Seite 6
8. Der Endstoff Magnesiumoxid wird zur Herstellung von feuerfesten und wärmespeichernden Materialien (z.b. in Bügeleisen, Kochplatten oder Ofenauskleidungen) verwendet. Wie ist es möglich, dass aus dem leicht entzündlichen Magnesium ein feuerfestes Material entsteht? richtig falsch Bei der Reaktion wird Wärme frei. Diese Wärme bewirkt, dass das Magnesium fester zusammenschmilzt. Dadurch wird es feuerfest. Durch die Reaktion lösen sich all jene Teile des Magnesiums in Luft auf, die verbrennen können. Übrig bleiben nur die feuerfesten Teile des Magnesiums. Bei der chemischen Reaktion ist ein neuer Stoff mit gänzlich neuen Eigenschaften entstanden. Bei der Reaktion entstehen Flammen. Durch diese Flammen wird das Magnesium feuerfest. Das Magnesium ist bereits verbrannt. Das Reaktionsprodukt (der Endstoff) kann kein zweites Mal verbrennen. Klassifikation Wesentliche Handlungsdimensionen W1 W3 Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen in der Natur, Umwelt und Technik beobachten, beschreiben und benennen und den Teilbereichen der Naturwissenschaften zuordnen. Ich kann Vorgänge und Erscheinungsformen in Natur und Umwelt in verschiedenen Formen (Grafik, Tabelle, Bild, Diagramm, ) darstellen und erläutern. Seite 7
Wesentliche Inhaltsdimensionen C 1.2 C 1.3 C 1.4 C 3.1 Ich kann die chem. Elemente entsprechend dem Aufbau des Periodensystems der Elemente (PSE) ordnen. Ich kann mit Hilfe von chem. Symbolen, Summenformeln und chem. Gleichungen Angaben über Stoffe machen. Ich kann Verbindungen entsprechend deren Eigenschaften den drei Arten der chem. Bindung (Ionen-, Atom-, Metallbindung) zuordnen. Ich kenne die Vorgänge, die zur Zerlegung und Neubildung von Verbindungen führen. Anforderungsniveaus N 1 Ausgehend von stark angeleitetem, geführtem Arbeiten Sachverhalte aus Natur, Umwelt und Technik mit einfacher Sprache beschreiben, mit einfachen Mitteln untersuchen und alltagsweltlich bewerten; reproduzierendes Handeln. N 2 N 3 Sachverhalte aus Natur, Umwelt und Technik unter Verwendung der Fachprache (inkl. Begriffe, Formeln, Reaktionsgleichungen, Modelle, ) und der im Unterricht behandelten Gesetze, Größen und Einheiten beschreiben, untersuchen und bewerten; Kombination aus reproduzierendem und selbstständigem Handeln. Verbindungen zwischen Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können; weitgehend selbstständiges Handeln. Seite 8