für die 8. Schulstufe

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für die 8. Schulstufe

Theoretischer T eil

Praktisch e Übun gen

Die Welt der Stof fe

Erdöl und Erdgas Oxidieren un d Reduzieren

Säuren und Basen

Boden, E rze, Miner alien

Und vieles mehr …

Kohle Wasser und Luft

Vom Wein z um Essig

Denkaufgaben Lückentexte

Wissensüberpr üfungen

Worträtsel

Arbeitsblätter Quiz Merktexte

Aufbau der Materie

Vom Nährstoff zur Seif e

Experimente

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Chemie – 8. Schulstufe

Vorwort

In meiner langjährigen Tätigkeit als Lehrer wurde ich unter anderem mit der Aufgabe betraut, meinen Schülern und Schülerinnen den Gegenstand „Chemie“

näherzubringen.

Dabei musste ich feststellen, dass es für dieses Unterrichtsfach sehr wenige Arbeitsmaterialien gibt.

Da mir in der heutigen Zeit für junge Menschen gewisse Grundkenntnisse im Bereich der„Chemie“ sehr wichtig erscheinen, möchte ich den vorliegenden Band

„Chemie für die 8. Schulstufe – einfach und verständlich“ allen Schultypen zur Verfügung stellen.

Der Arbeitsband gliedert sich in eine Einführung und fünf Hauptmodule (Modul 1 – „Einteilung und Eigenschaften der Stoffe“, Modul 2 – „Aufbauprinzipien der Materie“, Modul 3 – „Grundmuster chemischer Reaktionen“, Modul 4 –

„Rohstoffquellen und ihre verantwortungsbewusste Nutzung“ und Modul 5 –

„Biochemie und Gesundheitserziehung“). Mit diesen fünf Grundmodulen habe ich versucht, den Lehrplan der 8. Schulstufe abzudecken.

Um den Unterricht interessanter und abwechslungsreicher gestalten zu können, erstellte ich diese Arbeitsmappe, die die SchülerInnen dazu motivieren soll, mithilfe von Versuchen, Arbeitsaufträgen, Arbeitsblättern, Rätseln, Quiz und Folien diese umfangreichen Themengebiete selbstständig zu erarbeiten.

Mein besonderer Dank gilt dem Verleger Erwin Schwarzinger, der es mir ermöglichte, über das „Schulbedarfzentrum“ den Arbeitsband zu veröffentlichen.

Ich hoffe, damit einen wesentlichen Beitrag zu einer informativen und lebendigen Unterrichtsgestaltung für den Gegenstand „Chemie“ geleistet zu haben.

Impressum:

Titel: Chemie – einfach und verständlich… für die 8. Schulstufe

Autor und Lektorat: Roman Wielander, Hainfelder Straße 15/2, A-3040 Neulengbach, Tel. +43 (0)650/8412945; e-mail: [email protected], Produktion: Waldviertler Lehrmittelverlag, A-3910 Zwettl, Syrafeld 20, www.lernen.at; Grafiken: Roman Wielander; Satz und Layout: Roman Wielander; Verlag:

Schulbedarfszentrum, E. Schwarzinger, A-3910 Zwettl, Syrafeld 20, Tel.: +43(0)2822/53535-0, Fax DW:

4, e-mail: [email protected], www.lernen.at; Urheber- und Leistungsschutzrechte: Roman Wielander © September 2019 bei Schulbedarfzentrum, E. Schwarzinger; 1. Auflage 2019. Die Verwertung der Texte und Bilder, auch auszugsweise, ist ohne Zustimmung des Verlages urheberrechtswidrig und strafbar.

Dies gilt auch für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und für die Verarbeitung mit elektronischen Systemen. Die Vervielfältigung der Arbeitsblätter ist nur für den Schulgebrauch an e i n e r Schule gestattet. Jede weitere Verwendung sowie Vervielfältigung, insbesondere durch Printmedien und audiovisuelle Medien, sind auf Grund des Urheberrechtes verboten und bedürfen der ausdrücklichen Zustimmung des Autors und des Verlages. Alle Rechte vorbehalten. Für Veröffentlichung: Quellenangabe.

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Inhaltsverzeichnis

Chemie für die 8. Schulstufe

Thema Seite

Chemie für die 8. Schulstufe 1

Vorwort 2

Inhaltsverzeichnis 3-5

Legende 6

Bildungs- und Lehraufgaben 7-9

Didaktische Grundsätze 10

Lehrplan 11-12

Einführung - Die Chemie - eine Naturwissenschaft 13

Gegenstand und Teilgebiete 14-16

Begriffe und Größen 17

Gesetze, Modelle und Theorien 18

Erkenntnisgewinnung 19

Experimente 20-21

Sicherheit 22-24

Modul 1 – Einteilung und Eigenschaften der Stoffe 25

Einteilung der Stoffe 26

Stoffe und ihre Eigenschaften 27-31

Bausteine der Stoffe 32-33

Reinstoffe und Stoffgemische 34-37

Versuche 38-41

Arbeitsaufträge 42-47

Arbeitsblätter 48-53

Schriftliche Überprüfung 54-57

Rätsel 58-65

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Thema Seite

Modul 2 – Aufbauprinzipien der Materie 66

Atommodelle 67-69

Periodensystem der Elemente 70-78

Chemische Symbol- und Formelsprache 79-81

Atombindung bzw. Elektronenpaarbindung 82

Metallbindung 83-84

Ionenbindung 85-87

Strukturformeln und Wirkungsbeziehungen 89

Versuche 90-92

Rätsel 110-117

Modul 3 – Grundmuster chemischer Reaktionen 118

Grundlagen 119-120

Exotherme und endotherme Reaktionen 121

Oxidation und Reduktion 122-123

Säuren und Basen 124-133

Versuche 134-144

Rätsel 165-170

Modul 4 – Rohstoffquellen und ihre Nutzung 171

Grundlagen 172

Wasser 173-175

Luft 176-177

Boden 178-180

Erze und Mineralien 181-183

Gewinnung anorganischer Stoffe 184-190

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Thema Seite

Modul 4 – Rohstoffquellen und ihre Nutzung

Erdöl und Ergas 191-194

Kohle 195-198

Versuche 199-204

Rätsel 226-231

Modul 5 – Biochemie und Gesundheitserziehung 232

Funktionelle Gruppen 233-235

Naturstoffe 236-242

Chemikalien im Haushalt 243-245

Versuche 246-249

Rätsel 265-272

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Legende

Arbeitsauftrag Arbeitsblatt

Merkstoff Rätsel

Schriftliche Überprüfung Versuche,

Experimente

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Chemie – Lehrplan – Seite 1

LEHRPLAN DES PFLICHTGEGENSTANDES Chemie

Bildungs- und Lehraufgabe

Der Chemieunterricht dient einerseits dazu, Schülerinnen und Schüler mit dem Wissen und den Grundfähigkeiten zur Bewältigung stofflicher Alltags-, Freizeit-, Lebens- und Berufsphänomene auszustatten und hat andererseits die Aufgabe, die gesellschaftliche Erziehung im Bereich von Natur und Materie vorzunehmen.

Die Aufgabe des Chemieunterrichtes ist es daher, die Schülerinnen und Schüler, ausgehend von deren Erfahrungsbereich und unter Berücksichtigung regionaler Besonderheiten, zu einem chemisch-naturwissenschaftlichen Denken hinzuführen.

Dies geschieht durch

 bewusstes Beobachten chemischer Vorgänge;

 Kennenlernen chemischer Prinzipien und Arbeitstechniken auch anhand selbst durchgeführter Experimente;

 Schulung des einfachen Modelldenkens unter Einbeziehung vorhandener Schülervorstellungen;

 Erfassung der Zusammenhänge zwischen Mikrokosmos und alltäglichem Erfahrungsbereich;

 Verstehen der Bedeutung der Chemie für alle Lebensformen und Lebensvorgänge.

Der Chemieunterricht hat weiters die Aufgabe, die Schülerinnen und Schüler in die Lage zu versetzen, die volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung von Chemie und Technik altergemäß einzuschätzen, sowie auf die Berufs- und Arbeitswelt vorzubereiten.

Dies geschieht durch:

 Hinführen zu einem Verständnis für Stoffkreisläufe, für die Wechselbeziehung Ökonomie - Ökologie und damit zu umweltbewusstem Handeln sowie zu Energie- und Rohstoffsparen;

 Kritische Auseinandersetzung mit den Gefahren der Anwendung naturwissen- schaftlicher Erkenntnisse sowie mit technikfeindlichen und unwissenschaftlichen Vorurteilen.

Ferner soll der Chemieunterricht im Sinne der Persönlichkeitsentwicklung das Bewusstsein

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für Eigenverantwortung fördern und zu mündigem Freizeit- und Konsumverhalten führen.

Das geschieht durch:

 Erziehung zu Team-, Kommunikations- und Solidarfähigkeit sowie Erziehung zu Genauigkeit, Sorgfalt und Verantwortung;

 Förderung der Gesundheitserziehung, des Zivilschutzgedankens sowie des sicherheitsbewussten Handelns.

Beitrag zu den Aufgabenbereichen der Schule

Die Grundlagen legen zur Beurteilung von Gefahren für die Umwelt und von Umweltmaß- nahmen, um eine menschenwürdige Zukunft zu ermöglichen. Entscheidungskompetenz in dieser Richtung entsteht erst durch ein unverzichtbares chemisches Grundwissen. Auch die ethisch-moralische Diskussion solcher Zukunftsfragen hat dieses Grundwissen als Basis.

Beiträge zu den Bildungsbereichen

Natur und Technik

Durchgängige Gültigkeit materieller Aufbauprinzipien für sämtliche Bereiche der Natur;

technische Errungenschaften der Gesellschaft unter Berücksichtigung der Wider- spiegelung innerer Aufbauprinzipien in äußeren Eigenschaften.

Sprache und Kommunikation

Unterschied zwischen Alltags- und Fachsprache bzw. Symbolsprache, präziser Sprachgebrauch und Argumentationsverhalten bei Planung, Beobachtung, Beschreibung und Protokollierung chemischer Vorgänge.

Mensch und Gesellschaft

Bedeutung der Naturwissenschaften für den Lauf der Geschichte und die gesellschaft- lichen Bedingungen, Verknüpfung der Begriffe Wirtschaft - Technik - Wertung - Verantwortung - Ethik.

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Kreativität und Gestaltung

Ästhetische und emotionale Bezüge zur stofflichen Umwelt und Mitwelt.

Gesundheit und Bewegung

Umgang mit Gefahr- und Altstoffen, Ernährungs- und Gesundheitserziehung, Aufklärung über Drogen und Doping, Bedeutung der Hygiene, Bedeutung der Chemie für den medizinischen Fortschritt

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Chemie – Didaktische Grundsätze

Didaktische Grundsätze

Der Chemieunterricht soll überwiegend von der Erfahrungswelt der Schülerinnen und Schüler ausgehen. Prinzipiell ist der induktive Weg zum Erkenntnisgewinn anzustreben.

Dies bedeutet, dass vom Lehrerexperiment und vor allem auch vom Schülerexperiment auszugehen ist. Dabei ist den Schülerinnen und Schülern Gelegenheit zu möglichst selbstständigem Suchen, Forschen und Entdecken zu geben. Unter anderem sollen einfache Modellvorstellungen sowie das Periodensystem der Elemente für Erklärungen herangezogen werden. Bei der Formulierung von Gesetzen ist auf qualitative und Je-desto-Fassungen besonderer Wert zu legen.

Der Unterricht soll durch moderne Lern- und Sozialformen (Teamarbeit) auch das Lernen im sozialen und emotionalen Bereich fördern. Darüber hinaus hat eine Auseinandersetzung mit neuen Technologien, Unterrichtssoftware und elektronischen Informationssystemen zu erfolgen.

Bei der Unterrichtsgestaltung ist ein ausgewogenes Verhältnis von exemplarischer Vertiefung (Projektunterricht, Lehrausgänge und Exkursionen) und informierender Darbietung (unterstützt durch Experimente oder Formen des Medieneinsatzes) anzustreben.

Chemieunterricht ist Sicherheitserziehung im weitesten Sinne. Daher muss hier ganz besonders auf Gefahren, die von Stoffen und Reaktionen ausgehen, hingewiesen werden, ohne zu dramatisieren oder zu verniedlichen.

Durch den vorschriftsmäßigen Gebrauch von Sicherheitsausstattung und -hilfen sind die Schülerinnen und Schüler beim Experimentieren auch aktiv an die Sicherheitsstandards zu gewöhnen. Die Entsorgung ist vor allem wegen der Vorbildwirkung demonstrativ sorgfältig durchzuführen.

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Chemie – Lehrstoff – Seite 1

Lehrstoff

(8. Schulstufe)

Einteilung und Eigenschaften der Stoffe:

1. Einsicht in die verschiedenen Einteilungskriterien für die Materie gewinnen.

2. Zwischen Gemengen und Reinstoffen bzw. deren Eigenschaften unterscheiden können.

3. Trennverfahren und deren Anwendung kennenlernen.

Aufbauprinzipien der Materie:

1. Einsicht in ein altergemäßes Teilchen- und Atommodell gewinnen.

2. Verstehen des Ordnungsprinzips der Elemente.

3. Die chemische Symbol- und Formelsprache kennenlernen.

4. Erkennen der chemischen Bindung als Ursache für die Vielfalt der Stoffe.

5. Erwerb von Basiswissen über Strukturen ausgewählter anorganischer und organischer Stoff und einfachster Struktur (Wechselbeziehungen).

Grundmuster chemischer Reaktionen:

1. Qualitative Erfassung des Zusammenhanges zwischen der stofflichen und energetischen Veränderung, die durch die Zerlegung und Neubildung von Bindungen bedingt wird.

2. Verstehen der Kopplung von Oxidation und Reduktion anhand einfacher Beispiele.

3. Alltagsbezogenes Erkennen der Bedeutung saurer und basischer Lösungen.

4. Einsicht in wichtige Eigenschaften und Reaktionen von Säuren, Basen und Salzen gewinnen.

5. Verständnis für typische Eigenschaften der wichtigsten funktionellen Gruppen gewinnen.

Rohstoffquellen und ihre verantwortungsbewusste Nutzung:

1. Erkennen von Luft, Wasser und Boden als Rohstoffquelle einerseits und schützenswerte Lebensgrundlage andererseits.

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Chemie – Lehrstoff – Seite 2

2. Wissen um die Bedeutung, Gewinnung und Verarbeitung wichtiger anorganischer Rohstoffe.

3. Wissen um die Bedeutung, Gewinnung und Verarbeitung fossiler Rohstoffe.

4. Wissen um den Stellenwert von Altstoffen und deren Entsorgung oder Wieder- verwertung.

5. Prinzipielles Verstehen von Umweltproblemen als Störung natürlicher Systeme.

6. Erkennen der Bedeutung chemischer Methoden bei der Minimierung von Schadstoffen.

7. Erwerb von chemischen Grundkenntnissen in praxisrelevanten Gebieten wie Kleidung, Wohnen, Energiequellen und Energieversorgung, Verkehr und neue Technologien.

8. Einsicht in die wirtschaftliche Bedeutung der chemischen Industrie gewinnen.

Biochemie und Gesundheitserziehung:

1. Einsicht in die für die Lebensvorgänge wichtigsten Stoffklassen gewinnen.

2. Erste Hinführung zur Entscheidungsfähigkeit betreffend Nahrungs- und Genussmittel, Medikamente und Drogen.

3. Verständnis für die Zusammensetzung und Anwendung hygienerelevanter Stoffe erlangen.

4. Altergemäße Schulung der Einschätzung von Stoffen in Hinblick auf deren Gefährlichkeit und Erlernen des verantwortungsvollen und sicheren Umgang mit (Haushalts-)Chemikalien.

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Gegenstand und Teilgebiete Begriffe und Größen

Gesetze, Modelle und Theorien Erkenntnisgewinnung

Experimente Sicherheit

Themengebiete

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Einführung – Merkstoff – Seite 1

Gegenstand und Teilgebiete 1

Egal ob auf der Erde, im Weltall oder in den Lebewesen, überall in der Natur und Technik finden chemische Reaktionen statt. Bei einem Gewitter treten zum Beispiel elektrische Ladungen auf. Schon seit Jahrtausenden sind den Menschen verschiedene chemische Erscheinungen bekannt. Durch Blitzschläge (Abb. 1) in Bäume kann Feuer entstehen. Bei der Verbrennung von Holz wird Energie in Form von Wärme und Licht frei. Die Menschen nutzten

damals das Feuer, ohne dass ihnen bewusst war, dass es sich bei der Verbrennung um eine chemische Reaktion, eine Oxidation, handelt.Erst mit überlieferten Aufzeichnungen kann man die Geschichte der Chemie nachvollziehen.

So verwendete der Mensch anorganische Pigmente zum Färben schon vor mehr als 25 000 Jahren (zB Höhlenzeichnungen in Frankreich). Die Ägypter balsamierten ihre Toten ein und verhinderten damit deren Ver- wesung. Verwesung ist ein chemischer Vorgang, bei dem organische Stoffe, wie zum Beispiel Eiweiße, zersetzt werden. Auch die Chinesen, Babylonier und Inder konnten schon vor vielen Jahrtausenden zuckerhaltige Flüssigkeiten zu alkoholischen Getränken vergären oder Speiseessig herstellen.

Auch Metalle wurden schon relativ frühzeitig gewonnen. Funde von Schmuckgegenständen aus Gold und Silber sind bis zu 7 000 Jahre alt. Mit- hilfe sehr einfacher Öfen konnte Blei vor ca. 8 000 Jahren aus dem natürlichen Erz Bleiglanz (Bleisulfid) durch Reduktion gewonnen werden.

Auch Legierungen werden schon seit sehr langer Zeit hergestellt. Die Sumerer hatten schon etwa 3 500 Jahre v. Chr. Gegenstände aus Bronze.

Seit 2 000 Jahren stellt man Messing her. Nicht nur Metalle, sondern auch Glas gehören zu den ersten durch bewusste Ausnutzung chemischer Reaktionen hergestellten Produkten. Die Alchemisten suchten nach dem Stein der Weisen. Sie waren der Meinung, dass es möglich sei, Stoffe beliebig ineinander umzuwandeln (zB Gold kann aus irgendeinem billigen, unedlen Metall gewonnen werden.).

Abb. 1

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Einführung – Merkstoff – Seite 2

Gegenstand und Teilgebiete 2

Der deutsche Arzt PARACELSUS (1493 - 1551) war der Ansicht, dass es keinen Stein der Weisen gäbe. Er entdeckte die schmerzlindernde Wirkung des Opiums und gebrauchte Quecksilberpräparate zur Heilung (Abb. 2).

Im 16. und 17. Jahrhundert entstand nach und nach die Wissenschaft Chemie. Berühmte Forscher und Gelehrte trugen ihren Teil dazu bei, dass die unwissenschaftliche

Lehre vom Stein der Weisen allmählich aus den Köpfen verschwand.

Einige Forscher und Gelehrte:

Georgius AGRICOLA (1494 - 1555) - Grundlagen der Metallurgie

Andreas LIBAVIUS (1550 - 1616) - Herstellung von Salpetersäure, Schwefelsäure und einer Reihe von Salzen

Daniel SENERT (1572 - 1637) - Beobachtung und Beschreibung der Vorgänge beim Verdampfen, Lösen und Sublimieren von Stoffen

Im 19. Jahrhundert wurden innerhalb kurzer Zeit viele bahnbrechende Entdeckungen gemacht. Engländer Sir H. DAVY (1778 - 1829) zerlegte Alkali- und Erdalkaliverbindungen mit elektrischem Strom in ihre Bestand- teile. R. W. BUNSEN (1811 - 1899) und G. R. KIRCHHOFF (1824 - 1877) entdeckten die Spektroskopie (Farbzerlegung). J. L. MEYER (1830 - 1897) und D. I. MENDELEJEW (1834 - 1907) stellten das Periodensystem der Elemente auf. Im 20. Jahrhundert wurde von Max PLANCK (1859 - 1947) und Albert EINSTEIN (1879 - 1955) die Quantentheorie entwickelt.

Die Chemie ist eine Naturwissenschaft und beschäftigt sich mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung von Stoffen durch

chemische Reaktionen.

Abb. 2

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Einteilung und Eigenschaften der Stoffe – Versuche – Seite 1

Versuch 1: Bleistiftspitzer

Du benötigst: Zwei Stück Bleistiftspitzer aus Metall (ohne Klinge), eine Waage, 20 ml Spritze ohne Spritzenkolben

Bestimme die Masse der zwei Bleistiftspitzer! Danach das Volumen durch Wasserverdrängung in einer 20 ml Spritze!

Notiere deine Ergebnisse!

Masse der beiden Bleistiftspitzer:

Volumen der beiden Spitzer:

Errechnete Dichte:

Aus welchem Metall können die Spitzer bestehen?:

Diskutiere deine Ergebnisse anhand der Tabelle!

Natrium 1,0 Silber 10,5

Magnesium 1,7 Blei 11,3

Aluminium 2,7 Quecksilber 13,6

Zink 7,1 Gold 19,3

Eisen 7,8 Platin 21,5

Kupfer 9,0 Iridium 22,8

Dichtewerte einiger Metalle in g/cm³ (gerundet; 1 cm³ = 1 mL)

Versuch 2: Wachskerzen

Du benötigst: Kerzenwachsstücke, Reagenzglas, Thermometer, Becherglas mit Wasser, Brenner, Dreifuß, Drahtnetz

Erhitze das Wasser und beobachte, bei welcher Temperatur das Wachs zu schmelzen beginnt!

Notiere deine Beobachtungen!

Schmelztemperatur Wachs 1:

Schmelztemperatur Wachs 2:

Versuch 3: Salz

Du benötigst: Gemisch aus Vogelsand und Salz, Wasser, Filterpapier, Trichter, Becherglas, Reagenzglas, Reagenzglashalter, Reagenzglasständer

Steinsalz wird aus Bergwerken mit Wasser herausgelöst und gereinigt. Du kannst die notwendigen Arbeitsschritte selbst nachvollziehen.

1) Die Mischung von Vogelsand und Salz wird mit Wasser versetzt.

2) Falte den Filter und filtriere die Suspension!

3) Verdampfe die filtrierte Lösung und verkoste ausnahmsweise den weißen Rückstand!

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Versuch 4: Himbeersaft

Du benötigst: Himbeersaftkonzentrat, Kohlepulver, Wasser, Filterpapier, Trichter, Becherglas, Reagenzglas, Reagenzständer

Verdünne den Himbeersaft 1 : 1 mit Wasser! Gib einen Löffel Kohlepulver dazu und rühre kräftig um!

Filtriere die Suspension! Wenn das Filtrat trüb ist, gib es in den Filter zurück und verwende ein neues Reagenzglas!

Welche Stoffe hat das Kohlepulver festgehalten (absorbiert)?

Versuch 5: Filzschreiber

Du benötigst: zwei verschiedene schwarze Filzschreiber, Rundfilter, Filterpapier- röllchen, Bleistift, Becherglas oder Schale

Erzeuge in der Mitte des Rundfilters ein Loch, um das du kreisförmig die Filzschreiber aufträgst!

Das durch das Loch im Rundfilter gesteckte Papierröllchen sollte gerade noch in Wasser tauchen!

Notiere deine Beobachtung!

B.:

Versuch 6: Reinstoffe

Du benötigst: Zucker, eine gefaltete, zu einer Rinne geformte Aluminiumfolie, Holzwäscheklammer, Feuerzeug oder Brenner

Gib etwas Zucker in die zu einer Rinne gefaltete Aluminiumfolie! Erhitze mit einem Feuerzeug oder Brenner!

Können die Reinstoffe Zucker und Aluminium noch weiter zerlegt werden?

Welcher Stoff verändert sich?:

Welcher Stoff könnte dabei entstanden sein? Achte auf die Farbe!

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Versuch 7: Holzentflammung

Du benötigst: Wasserstoffperoxid (3 %), Reagenzglas, Trockengerm, Holzspan, Spatel (= Löffel), Feuerzeug oder Brenner

Gib ca. 3 cm hoch 3 %iges Wasserstoffperoxid in ein Reagenzglas und füge danach eine Spur trockene Germ dazu!

Schüttle nun die Mischung etwas, damit der entstandene Schaum weniger wird!

Anschließend halte einen glimmenden Holzspan in das Reagenzglas!

Wie verändert sich das Wasserstoffperoxid?

Was passiert mit dem glimmenden Holzspan?

Welcher Stoff könnte das entstandene Gas sein?

Handelt es sich bei der Veränderung um einen

a) physikalischen Vorgang oder b) eine chemische Reaktion? - Kreuze an!

Versuch 8: Leitfähigkeit

Du benötigst: Lupe, Tropfpipette, Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Spatel,

Brenner, Becherglas mit heißem Wasser, Stromkreis zur Ermittlung der elektrischen Leitfähigkeit, Magnet

Chemikalien: Rotkohlsaft, Wasser, Alkohol, Kalkstein, Bleistiftanspitzkörper oder Magnesium, Iodlösung, etwas Fett oder Olivenöl

Wie das Ergebnis aussehen könnte, zeigt das Beispiel Zucker und Salz.

Notiere deine Beobachtung!

Gleiche Eigenschaften:

B.:

Unterschiedliche Eigenschaften:

Erhitzen:

B.:

Kristallform (Lupe!):

B.:

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Einteilung und Eigenschaften der Stoffe – Arbeitsaufträge - Blatt 1

Aufgabe 1: Stoffeigenschaften

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Stoffeigenschaften dienen in den Naturwissenschaften unter anderem auch um verschiedene Stoffe in Gruppen einzuteilen. Wir werfen einen Zuckerwürfel in ein Glas mit Wasser gefüllt, der Zuckerwürfel scheint zu verschwinden. Wie wird diese Eigenschaft des Zuckers bezeichnet?

a) Der Zuckerwürfel löst sich in Wasser auf, diese Eigenschaft nennen wir „Löslichkeit".

Da wir zum Lösen Wasser verwendet haben, ist Zucker also „wasserlöslich".

b) Der Zuckerwürfel verbindet sich mit dem Wasser, diese Eigenschaft bezeichnen wir daher als „Leitfähigkeit".

2) Haben Gase auch Stoffeigenschaften?

a) Alle Gase haben bestimmte Stoffeigenschaften, wie beispielsweise eine Dichte oder Löslichkeit.

b) Alle Gase haben keine Stoffeigenschaften.

3) Was passiert, wenn wir mehrere Stoffe gleichzeitig lösen wollen. Wir nehmen das Wasserglas aus Aufgabe 1 und geben Kochsalz und Sand hinzu. Was kann man beobachten (beobachten wir einen Unterschied, ob wir Sand und dann Salz hinzugeben, oder ob wir gleich ein Sand/Salz-Gemisch ins Wasser geben)?

a) Wenn man einen wasserlöslichen Stoff und einen unlöslichen Stoff in Wasser gibt, so löst sich nur der lösliche. Geben wir Sand und Salz in Wasser, so löst sich nur das Salz (es löst sich also nur der lösliche Stoff). Vermischen wir das Salz mit dem Sand und geben dieses Gemisch in Wasser, so lösen sich beide Stoffe

b) Wenn man einen wasserlöslichen Stoff und einen unlöslichen Stoff in Wasser gibt, so löst sich nur der lösliche. Ob wir Sand und dann Salz in Wasser geben oder gleich ein Salz/Sand-Gemisch spielt keine Rolle. Die Löslichkeit von Stoffen ist

unabhängig davon, ob sie vorher vermischt worden sind und dann in Wasser gegeben werden.

4) Wir lösen einen gleichgroßen Zuckerwürfel einmal in warmen Wasser und einmal in kalten Wasser (gleiche Menge an Wasser) und stoppen die Zeit, bis sich der Zuckerwürfel vollständig aufgelöst hat. Welches physikalische Phänomen weisen wir mit dem Experiment nach?

a) Die Löslichkeit eines Stoffes ist temperaturabhängig. Für die meisten (löslichen) Stoffe gilt, dass sie sich bei höherer Temperatur schneller lösen.

b) Wir wollen damit beweisen, dass die Löslichkeit eine universelle Eigenschaft ist, das heißt diese Eigenschaft ist von den Einflüssen der Umgebung unabhängig. Die gleiche

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Aufgabe 1: Stoffeigenschaften (Fortsetzung)

5) Nun nehmen wir Olivenöl und geben dieses in das Glas mit Wasser. Beide Stoffe (Flüssigkeit) mischen sich nicht, das Olivenöl schwimmt auf dem Wasser.

Damit können wir zeigen, dass Olivenöl wasserunlöslich ist. Können wir in dem Versuch noch etwas anderes zeigen?

a) Flüssigkeiten haben eine Dichte (auch eine Stoffeigenschaft). Da das Olivenöl auf dem Wasser schwimmt, hat das Olivenöl eine kleinere Dichte als Wasser (bei nicht- mischbaren Flüssigkeiten schwimmt die Flüssigkeit mit der kleineren Dichte oben).

b) Wir können mit dem Versuch nur zeigen, dass Olivenöl nicht wasserlöslich ist.

6) Wir geben nun Mehl in das Wasserglas und rühren kurz um und lassen es dann im Glas stehen. Was beobachten wir?

a) Wir beobachten, dass sich das Mehl im Wasser löst. Lässt man das Glas einige Zeit stehen, so hat sich eine weiße Flüssigkeit gebildet. Daraus schließen wir, dass Mehl wasserlöslich ist.

b) Gibt man das Mehl in Wasser und rührt um, entsteht eine weiße Flüssigkeit. Das Mehl hat sich scheinbar in Wasser gelöst. Lässt man das Glas einige Zeit stehen, so

„entmischt" sich die weiße Flüssigkeit und das Mehl sinkt auf den Glasboden. In der Chemie lernen wir so, dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, eine Vermischung von Stoffen zu bezeichnen. Ein Zucker-Wasser- Gemisch bezeichnen wir dann als Lösung, das Mehl-Wasser-Gemisch bezeichnen wir dann als Suspension.

7) Was sind weitere wichtige Stoffeigenschaften?

a) Weitere wichtige Stoffeigenschaften (neben Dichte und Löslichkeit) sind der Aggregatzustand (fest, flüssig, gasförmig), eine elektrische Leitfähigkeit und die Brennbarkeit (dies ist vor allem wichtig, um Sicherheitsvorkehrungen im Umgang mit chemischen Stoffen einzuhalten).

b) Weitere wichtige Stoffeigenschaften (neben Dichte und Löslichkeit) sind das Reaktionsverhalten und der Preis für den Stoff.

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Aufgabe 2: Reinstoffe und Gemische

1) Wir lösen etwas Kochsalz in Wasser und erhalten dabei

a) eine Lösung b) eine Suspension

2) Wir lösen nun etwas Sand in Wasser und erhalten

a) eine Suspension b) eine Emulsion

3) Eine Lösung ist immer ein Fest-Flüssig-Gemisch, d.h. (feste) Kochsalzteilchen in Wasser gelöst.

a) Richtig, eine Lösung ist immer ein Fest-Flüssig-Gemisch, bei dem man die einzelnen Bestandteile des Stoffgemisches mit bloßen Augen nicht erkennen kann.

b) Falsch, eine Lösung kann auch ein Flüssig-Flüssig-Gemisch sein, beispielsweise wenn man Alkohol in Wasser löst.

4) Wann sprechen wir von einem Nebel (als Stoffgemisch)?

a) Wenn wir eine Flüssigkeit in einem Gas fein verteilt haben, zB Wassertröpfen in der Luft.

b) Wenn wir einen Feststoff in einem Gas fein verteilt haben.

5) Gibt es eine Lösung, bei der die Aggregatzustände der einzelnen Komponenten gasförmig und flüssig sind?

a) Es gibt eine solche Lösung, Beispiel hierfür ist eine Limonade. Diese enthält Kohlendioxid in Wasser.

b) Eine solche Lösung gibt es nicht.

6) Wann sprechen wir eigentlich von einem homogenen und wann von einem heterogenen Stoffgemisch?

a) Wenn wir die einzelnen Bestandteile eines Stoffgemisches mit dem bloßen Auge bzw. Mikroskop nicht mehr unterscheiden können, sprechen wir von einem homogenen Gemisch.

b) Wenn wir die einzelnen Bestandteile eines Stoffgemisches mit dem bloßen Auge bzw. Mikroskop nicht mehr unterscheiden können, sprechen wir von einem heterogenen Gemisch.

7) Natriumchlorid (Fachbezeichnung für Kochsalz) wird auch Natrium und Chlor gebildet. Um welches Stoffgemisch handelt es sich?

a) Es handelt sich um kein Stoffgemisch, sondern um einen Reinstoff (Natriumchlorid ist eine Verbindung). Natriumchlorid hat eine genau messbare Schmelztemperatur bzw.

Siedetemperatur, was typisch für einen Reinstoff ist.

b) Du kannst die einzelnen Bestandteile von Kochsalz nicht unterscheiden, daher handelt es sich

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Einteilung und Eigenschaften der Stoffe – Arbeitsaufträge - Blatt 1 – Lösung

Aufgabe 1: Stoffeigenschaften

1) Stoffeigenschaften dienen in den Naturwissenschaften unter anderem auch um verschiedene Stoffe in Gruppen einzuteilen. Wir werfen einen Zuckerwürfel in ein Glas mit Wasser gefüllt, der Zuckerwürfel scheint zu verschwinden. Wie wird diese Eigenschaft des Zuckers bezeichnet?

a) Der Zuckerwürfel löst sich in Wasser auf, diese Eigenschaft nennen wir „Löslichkeit".

Da wir zum Lösen Wasser verwendet haben, ist Zucker also „wasserlöslich".

b) Der Zuckerwürfel verbindet sich mit dem Wasser, diese Eigenschaft bezeichnen wir daher als „Leitfähigkeit".

2) Haben Gase auch Stoffeigenschaften?

a) Alle Gase haben bestimmte Stoffeigenschaften, wie beispielsweise eine Dichte oder Löslichkeit.

b) Alle Gase haben keine Stoffeigenschaften.

3) Was passiert, wenn wir mehrere Stoffe gleichzeitig lösen wollen. Wir nehmen das Wasserglas aus Aufgabe 1 und geben Kochsalz und Sand hinzu. Was kann man beobachten (beobachten wir einen Unterschied, ob wir Sand und dann Salz hinzugeben, oder ob wir gleich ein Sand/Salz-Gemisch ins Wasser geben)?

a) Wenn man einen wasserlöslichen Stoff und einen unlöslichen Stoff in Wasser gibt, so löst sich nur der lösliche. Geben wir Sand und Salz in Wasser, so löst sich nur das Salz (es löst sich also nur der lösliche Stoff). Vermischen wir das Salz mit dem Sand und geben dieses Gemisch in Wasser, so lösen sich beide Stoffe

b) Wenn man einen wasserlöslichen Stoff und einen unlöslichen Stoff in Wasser gibt, so löst sich nur der lösliche. Ob wir Sand und dann Salz in Wasser geben oder gleich ein Salz/Sand-Gemisch spielt keine Rolle. Die Löslichkeit von Stoffen ist

unabhängig davon, ob sie vorher vermischt worden sind und dann in Wasser gegeben werden.

4) Wir lösen einen gleichgroßen Zuckerwürfel einmal in warmen Wasser und einmal in kalten Wasser (gleiche Menge an Wasser) und stoppen die Zeit, bis sich der Zuckerwürfel vollständig aufgelöst hat. Welches physikalische Phänomen weisen wir mit dem Experiment nach?

a) Die Löslichkeit eines Stoffes ist temperaturabhängig. Für die meisten (löslichen) Stoffe gilt, dass sie sich bei höherer Temperatur schneller lösen.

b) Wir wollen damit beweisen, dass die Löslichkeit eine universelle Eigenschaft ist, das heißt diese Eigenschaft ist von den Einflüssen der Umgebung unabhängig. Die gleiche Menge an Zucker löst sich in warmen Wasser genauso schnell wie in kalten Wasser.

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