Diese Unterrichtsreihe schließt sich dem Themenkreis „Luft und Verbrennung“ an, wodurch die die Eigenschaften der wichtigsten Gase (Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Sauerstoff) bekannt sind. Aus der täglichen Erfahrung kennen die Schüler die Verbrennung als einen wichtigen Bestandteil und kennen die Oxidation bereits in Verbindung bei der Verbrennung mit den Nichtmetallen.
Der Schwerpunkt dieser Stunde liegt in der Erarbeitung der Oxidation von Kupfer am Beispiel des Erhitzens eines Kupferbriefes. Dabei sollen sie erkennen, dass in erster Linie Sauerstoff für die Oxidation der Metalle und nicht die Temperatur die chemische Reaktion bewirkt. Die Umsetzung dieser Problematik geschieht insofern, dass der Lehrer zunächst ein Kupferblech im Gasbrenner erhitzt. Die Schüler werden vor dem Problem gestellt, sodass sie nun herausfinden müssen, ob die Temperatur oder der Sauerstoff diese Reaktion verursacht. Das Falten des Kupferbleches soll von den Schülern insoweit im Unterrichtsgespräch erarbeitet werden, so dass den Schülern eindeutig ist, dass die Sauerstoffzufuhr verhindert werden soll. Im anschließenden Schülerversuch überprüfen sie ihre Untersuchungsmethode und stellen fest, dass lediglich die Außenseite des Kupferbriefes oxidiert ist. In der folgenden Zusammenfassung werden die nötigen Beobachtungen und Fachbegriffe von den Schülern vorgetragen und den Lehrer näher erläutert.
In der weiteren Reihe werden weitere Metalle vorgestellt, woran die Verallgemeinerung der Oxidation der Metalle erfolgt. Eisen als wichtigster Werkstoff des Menschen, zeigt in der Eisenverhüttung die wirtschaftliche und gesellschaftliche Funktion chemischer Industrie und Technologie. Aber auch andere Metall und Metalloxide finden eine individuelle Verwendung in Alltag, Umwelt und Technik, wodurch besondere Anwendungsgebiete z.B. Schneiden und Schleifen (Funkenflug), Feuerwerksartikeln und Wunderkerzen aufgezeigt werden. Die stille, bzw. langsame Oxidation weist den Schülern eine nicht unwichtige chemische Reaktion des Rostens und dadurch eine Veränderung der Eigenschaft der Metalle auf.
Am Ende dieser Reihe sollen die Schüler als eine Verwendung der Metalloxidation eine Wunderkerze herstellen, worauf die erarbeitende Kenntnisse auf der enaktiven, ikonischen und der symbolischen Ebene wiederholt und vertieft werden. Im Anschluss an dieser Reihe schließt sich die Gewinnung von Metallen und die Metallverarbeitung an.
Inhaltsverzeichnis
1. Themen und Ziele
1.1 Thema der Reihe
1.2 Ziel der Reihe
1.3 Themen der Stunden der Reihe
1.4 Thema der Stunde
1.5 Ziel der Stunde
2. Darstellung des didaktischen Schwerpunktes
3. Geplanter Unterrichtsverlauf
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Das Hauptziel dieser Unterrichtsplanung ist es, Schülern der 7. Klasse die Stoffveränderung von Metallen beim Erhitzen als einen Prozess der Sauerstoffaufnahme zu vermitteln, um den chemischen Fachbegriff der Oxidation am Beispiel von Kupfer fundiert einzuführen.
- Erarbeitung des Oxidationsbegriffs als chemische Reaktion zwischen Metallen und Sauerstoff.
- Experimentelle Durchführung zur Beobachtung der Oxidation am Beispiel eines erhitzten Kupferblechs.
- Verknüpfung von Fachwissen aus dem Themenkreis „Luft und Verbrennung“ mit neuen Inhalten zur Metalloxidation.
- Visualisierung chemischer Vorgänge durch Teilchenmodelle und Reaktionsgleichungen.
- Diskussion der Bedeutung von Metallen und Metalloxiden in Alltag, Umwelt und Technik.
Auszug aus dem Buch
Darstellung des didaktischen Schwerpunktes
Die vorliegende Unterrichtsreihe „Wenn Metalle mit Sauerstoff reagieren… - Stoffveränderungen der Metalle beim Erhitzen“ lässt sich innerhalb der nordrhein-westfälischen Richtlinien für das Fach Chemie an Hauptschulen dem Themenkreis Metalle als Werkstoffe im Unterpunkt „Veränderung der Metalle beim Erhitzen“ zuordnen. Wie aus der Bezeichnung dieses Themenkreises bereits zu entnehmen ist, werden die Verbrennungsreaktionen der Metalle behandelt. Die Oxidation wird in der gesamten Sekundarstufe I im engeren Sinn als die Aufnahme von Sauerstoff bezeichnet. Da sich die Oxidation der Metalle aus dem Lebensumfeld der Schüler (z.B. Feuerwerk, Wunderkerze, Rost, …) erschließt, wird das Verständnis chemischer Vorgänge im Zusammenhang an Alltagsproblematiken verknüpft und die Forderung nach operativen Erfahrungen und Indizien geschult.
Diese Unterrichtsreihe schließt sich dem Themenkreis „Luft und Verbrennung“ an, wodurch die Eigenschaften der Gase (Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Sauerstoff) bekannt sind. Der Begriff der Oxidation als Aufnahme von Sauerstoff wurde bereits in der vorherigen Reihe der Verbrennung der Nichtmetalle behandelt. Aus diesem Grund dient die erste Stunde dieser Reihe als eine Übertragung des Oxidationsbegriffs von den Nichtmetallen auf die Metalle und schließlich als eine Erarbeitung der Oxidation der Metalle. Somit erfahren die Schüler eine stetige Verknüpfung der chemischen Fachinhalte und können sich später leichter zwischen verschiedenen Themengebieten argumentativ bewegen. Diese Verknüpfung der Lerninhalte findet sich ebenfalls in der dritten Unterrichtsstunde wieder, wo die Kenntnisse aus dem Themenkreis „Luft und Verbrennung“ überprüft und gefestigt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Themen und Ziele: Dieses Kapitel definiert das Leitthema der Unterrichtsreihe, beschreibt das übergeordnete Lernziel sowie die spezifischen Themen und Ziele der einzelnen Unterrichtsstunden.
2. Darstellung des didaktischen Schwerpunktes: Hier wird die unterrichtliche Einordnung der Reihe in den Lehrplan begründet und die didaktische Reduktion des Oxidationsbegriffs sowie dessen Verknüpfung mit den Vorkenntnissen der Schüler erläutert.
3. Geplanter Unterrichtsverlauf: Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte tabellarische Übersicht der zeitlichen Phasen der Unterrichtsstunde inklusive Sozialformen, Medieneinsatz und methodischen Schritten.
Schlüsselwörter
Oxidation, Metalloxidation, Kupfer, Sauerstoffaufnahme, Verbrennungsreaktion, Chemielehre, Unterrichtsplanung, Teilchenmodell, Kupferoxid, Werkstoffe, chemische Reaktion, Sekundarstufe I.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit umfasst eine schriftliche Unterrichtsplanung für eine Chemie-Stunde in der 7. Klasse, in der die Reaktion von Metallen mit Sauerstoff thematisiert wird.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Im Fokus stehen das Erhitzen von Metallen, die Entstehung von Metalloxiden sowie die Anwendung des Oxidationsbegriffs im Alltag.
Was ist das primäre Ziel der Stunde?
Das Ziel ist, dass die Schüler erkennen, dass bei der Reaktion von Kupfer mit der Flamme eine Sauerstoffaufnahme stattfindet und dies als Oxidation identifizieren können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es kommt ein forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren zum Einsatz, das durch Experimente (Schülerversuch mit Kupfer) und Modellbildung (Teilchenmodell) gestützt wird.
Was wird im Hauptteil der Planung behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine problemorientierte Einstiegsphase, eine experimentelle Erarbeitungsphase und eine Sicherungsphase zur Festigung der Fachbegriffe.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die zentralen Schlagworte sind Oxidation, Kupfer, Sauerstoff, Chemiedidaktik und Unterrichtsplanung.
Warum wird Kupfer als Beispiel für die Oxidation gewählt?
Kupfer zeigt durch die sichtbare Veränderung der Oberfläche beim Erhitzen und die Versuche mit dem Kupferbrief einen klaren, nachvollziehbaren Beleg für die Aufnahme von Sauerstoff.
Wie gehen die Schüler mit den unterschiedlichen Schulbuchversionen um?
Da die Klasse zwei verschiedene Versionen desselben Verlags nutzt, muss die Unterrichtsplanung diesen Umstand explizit berücksichtigen, um Diskrepanzen bei Texten und Abbildungen auszugleichen.
- Quote paper
- Stefan Wichmann (Author), 2003, Unterrichtsstunde: Oxidation von Metallen -Oxidationsbegriff- Wenn Kupfer mit Sauerstoff reagiert… (7. Klasse), Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/18128
