Benutzer:Thomas Lux/Test Q11-Struktur: Unterschied zwischen den Versionen

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|Titel=<span style="color:#008">'''Verbesserung der Hausaufgabe'''</span>
|Titel=<span style="color:#008">'''Alles klar so weit?'''</span>
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In der letzten Online-Einheit habt ihr Belege für das Teilchen-Modell kennengelernt und gesehen, wie man damit bestimmte Beobachtungen erklären kann. Als Hausaufgabe habt ihr zwei Seiten im Buch gelesen, auf denen noch einmal der Unterschied zwischen Stoff-Ebene (Beobachtungs-Ebene) und Teilchen-Ebene (Vorstellungs-Ebene) erklärt wurde. Diese Unterscheidung solltet ihr schon aus der Unterstufe kennen.<br>
Falls ihr in der letzten Quarantäne-Einheit Problem bei der Bearbeitung der Aufgaben auf S. 56 hattet und diese noch nicht lösen konntet, schreibt mir bitte eine Nachricht.<br>
Zunächst zur Hausaufgabe: Ihr solltet die in Abb. 4 auf S. 44 im Buch dargestellten Vorgänge „beschreiben“! Wenn ihr euch nicht mehr erinnert, schaut noch einmal nach. Klickt erst auf „Lösung“, wenn ihr eure Beschreibung vollständig laut ausgesprochen habt.
{{Lösung versteckt|
Auf der Stoff-Ebene könnt ihr festhalten: Sobald die Brausetablette ins Wasser fällt, entsteht ein Gas, welches in Form von kleinen Bläschen aufsteigt.<br>
Mehr sieht man auf diesen Bildern nicht…<br>
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Auf Teilchen-Ebene laufen mehrere Prozesse ab, aber die kann man alle nicht sehen und wissen könnt ihr sie eigentlich auch nicht, zumindest nicht aus dem bisherigen Chemie-Unterricht. Ich stelle euch die Situation daher mal auf Teilchen-Ebene schematisch dar und ihr versucht sie erneut zu beschreiben!<br>
[[Datei:C9_SG_S45A1_ML.jpg]]<br>
{{Lösung versteckt|
Jetzt könnte man auch auf Teilchen-Ebene etwas beschreiben: Bestimmte Teilchen aus dem Wasser (Oxonium-Teilchen) reagieren mit den Natriumhydrogencarbonat-Teilchen aus der Brausetablette. Dabei entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid und Natrium-Teilchen werden im Wasser gelöst.<br>
Wenn ihr auf die Anzahl der Kugeln vor der Reaktion und nach der Reaktion achtet, stellt ihr fest, dass die Anzahl der Kugeln gleich geblieben ist. Das muss so sein. Aus diesem Umstand lässt sich das "Gesetz der konstanten Proportionen" ableiten, um das es in der heutigen Einheit geht.  
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|Titel=<span style="color:#080">'''Das Gesetz der konstanten Proportionen'''</span>
|Titel=<span style="color:#080">'''Reaktionen der Kohlenwasserstoffe, Teil 1'''</span>
|Inhalt=  
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Die oben dargestellte chemische Reaktion ist schon ziemlich kompliziert. Ihr erkennt in der Abbildung hoffentlich, dass fast alle dort gezeichneten „Teilchen“ sich aus verschiedenen „Kugeln“ zusammensetzen. In der letzten Stunde vor dem Test haben wir darüber bereits gesprochen: Mit einem Hofmannschen Dreischenkelapparat können „Wasser-Teilchen“ zerlegt werden. Es entsteht Sauerstoff und Wasserstoff.<br>
'''Einstieg'''<br>
In der oberen Abbildung ist diese Tatsache symbolisch mit unterschiedlichen Kugeln verwirklicht: Sauerstoff wird durch rote Kugeln symbolisiert, Wasserstoff durch weiße. Ein „Wasser-Teilchen“ ist aus einem Sauerstoff-Atom und zwei Wasserstoff-Atomen zusammengesetzt.<br>
Vor ein paar Wochen habt ihr im Unterricht gesehen, dass Alkane brennbar sind. Ihr solltet aus dieser Stunde zwei Erkenntnisse mitgenommen haben:
In der letzten Online-Einheit habt ihr auch schon den Stoff Eisensulfid kennengelernt. Er entsteht, wenn man Eisen mit Schwefel reagieren lässt.<br>
* Reine Alkane brennen nicht, dazu ist auch noch Sauerstoff nötig.
Ein Lehrer hat dazu ein Video ins Netz gestellt, wer es anschauen möchte, bitteschön:
* Je nach Zerteilungsgrad kann die Reaktion sehr heftig sein (s. Versuch Explosions-Rohr)
 
Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wollen wir heute etwas genauer betrachten. Zunächst als Einstieg:
* Stellt die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Propan an der Luft auf! (Erst auf "Lösung" klicken, wenn ihr wirklich eine Gleichung mit dem Stift auf das Papier geschrieben habt!)
{{Lösung versteckt|
Hast Du tatsächlich schon eine komplett ausgeglichene Gleichung? Hilfe: Propan reagiert mit Sauerstoff zu Wasser und Kohlenstoffdioxid
{{Lösung versteckt|
C<sub>3</sub>H<sub>8</sub> + 5 O<sub>2</sub> --> 3 CO<sub>2</sub> + 4 H<sub>2</sub>O
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
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* Nachdem das so gut geklappt hat, vielleicht noch eine etwas schwerere Aufgabe: Wie schaut es mit der Verbrennung von Octan, einem Bestandteil von Benzin aus? Formuliere die chemische Gleichung!
{{Lösung versteckt|
2 C<sub>8</sub>H<sub>18</sub> + 25 O<sub>2</sub> --> 16 CO<sub>2</sub> + 18 H<sub>2</sub>O
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
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{{#ev:youtube|wJs9W-MkGZo}}<br>
'''Neu'''
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Die oberen Gleichungen gelten theoretisch. In der Praxis laufen sie (vor allem bei größeren Alkanen) nicht ab. Meist steht '''nicht genügend Sauerstoff''' für eine '''vollständige Verbrennung''' zur Verfügung. Dann reagieren nur Teile der Alkan-Moleküle und es bleiben Bruchstücke übrig. Die Situation ist in eurem Buch dargestellt. Hier wird die Verbrennung von Propan in einem Bunsenenbrenner betrachtet:
 
* Schlagt S. 58 auf!
In der schematischen Darstellung ganz am Ende der letzten Online-Einheit habt ihr schon gesehen, dass im Eisensulfid pro Eisen-Atom genau ein Schwefel-Atom vorhanden ist. Wie ihr heute gelernt habt, muss dieses „Teilchen-Verhältnis“ nicht immer so sein: In einem Wasser-Teilchen waren es ja genau zwei Wasserstoff-Atome, die mit einem Sauerstoff-Atom verbunden waren. Dazu in einer späteren Einheit mehr.<br>
* Vergleicht die Abbildung 2a) und 2b)
Bleiben wir beim Eisensulfid. In eurem Buch auf der Seite 37 seht ihr oben rechts eine Grafik!<br>
* Vergleicht sowohl die äußeren Bilder miteinander und notiert euch Unterschiede und
Lest zunächst den Text auf S. 36 unten („Stoffe verbinden sich…) bis S. 37 zum ersten blauen Merksatz. Beantwortet dann die folgenden Fragen (schriftlich auf ein Blatt, bitte erst auf „Lösung“ klicken, wenn ihr tatsächlich eine Lösung gefunden habt):
* vergleicht dann auch die inneren Bilder und notiert Gemeinsamkeiten und Unterscheide!
 
* Was müsst ihr mit einem Bunsenbrenner tun, damit die links abgebildete Flamme entsteht; was, damit die rechts abgebildete Flamme entsteht?
* Wenn man 50g Eisen vollständig mit Schwefel zu Eisensulfid reagieren lassen möchte, braucht man eine bestimmte Menge Schwefel. Wenn man doppelt so Eisen verwendet, braucht man auch genau die doppelte Menge Schwefel. Warum ist das so?
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
Weil Materie aus kleinsten Teilchen aufgebaut ist. Das Verhältnis der verschiedenen Teilchen in einer bestimmten Verbindung ist immer gleich. Wenn die Anzahl der Teilchen des einen Stoffes erhöht wird, muss die Anzahl der Teilchen des anderen Stoffes um den selben Faktor erhöht werden, wenn die Reaktion vollständig ablaufen soll.  
* äußere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) entsteht eine bläuliche Flamme, auch rauschende Flamme genannt. Bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) entsteht eine orange-leuchtende Flamme.
* innere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) sind in der Flamme nur die Produkte der Reaktionsgleichung von oben zu erkennen (CO<sub>2</sub> und H<sub>2</sub>O), bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) sind auch noch unverbrannte Propan-Moleküle und Kohlenstoff-Atome zu erkennen.
* Jeder Bunsenbrenner besitzt eine Schraube oder Manschette, mit der die '''Luftzufuhr '''reguliert werden kann. Um eine vollständige Verbrennung zu erzeugen, muss diese so gestellt werden, dass möglichst viel Luft in das Brennerrohr gelangen kann.<br>
[[Datei:C10NTG_BB_Luftzufuhr.jpg]]<br>
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
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* Lest nun den Text auf der S. 58 und beantwortet dann die Frage, warum die Flamme bei einer unvollständigen Verbrennung eine orange Farbe annimmt!
* Welche Masse an Eisen muss man verwenden, um mit exakt 100g Schwefel vollständig zu Eisensulfid zu reagieren?
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
Laut Text gilt "Die Masse von Eisen verhält sich zur Masse von Schwefel wie 1,75 zu 1,00". Das bedeutet man braucht 175g Eisen, um mit 100g Schwefel eine vollständige Reaktion zu Eisensulfid zu erhalten.
Die orange Farbe stammt von unverbrannten Kohlenstoff-Teilchen, die in der Hitze der Flamme orange glühen.
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
 
Neben den unterschiedlichen Flammenfarben gibt es noch einen weiteren optischen Unterschied der auf den Bildern in eurem Buch nicht so gut zu erkennen ist: Bei einer unvollständigen Verbrennung rußt die Flamme oft. Das folgende GIF-Bild zeigt die Verbrennung von zwei flüssigen Kohlenwasserstoffen, wobei die rechte Verbrennung unter stark rußender Flamme abläuft:<br>
* Die Grafik verdeutlicht das "Gesetz der konstanten Proportionen. Wie würdest Du dieses Gesetz mit eigenen Worten beschreiben?
[[Datei:C10NTG_VerbrAlkanAlken_GIF.jpg]]<br>
* Lies nun die S. 59 und erkläre dann, warum manche Kohlenwasserstoffe eine stärker rußende Flamme erzeugen als andere!
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
Im Prinzip müsstet ihr hier mit dem blauen Merksatz aus dem Buch antworten (oder so ähnlich): Zwei Elemente vereinigen sich zu einer bestimmten Verbindung immer im gleichen Massenverhältnis.
Ein hoher Kohlenstoff-Anteil in den Molekülen eines Kohlenwasserstoffs führt oft dazu, dass für deren Verbrennung nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Viele unverbrannte Kohlenstoff-Atome können sich zu schwarzen Ruß-Teilchen verklumpen und erzeugen den schwarzen Rauch.
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
 
Bei den beiden Flüssigkeiten handelt es sich um Hexan und Hex-1-en.
* Zeichne die Valenzstrichformel dieser beiden Moleküle!
* Entscheide, welche Schale welchen Stoff enthalten hat und begründe!
* Stelle die Situation in beiden Schalen zeichnerisch auf Teilchenebene dar. Orientiere Dich dabei an den beiden inneren Abbildung der Abb. 2a und b auf S. 58
|Farbe= #080
|Farbe= #080
|Rahmen= 0           
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|Titel=<span style="color:#008">'''Hausaufgabe'''</span>
|Titel=<span style="color:#008">'''Hausaufgabe'''</span>
|Inhalt=  
|Inhalt=  
'''Echte Hausaufgabe'''<br>
Nachdem dies die letzte Stunde vor den Ferien war: Keine Hausaufgabe!
Wenn ihr in eurem Heft nachschaut, findet ihr dort vielleicht einen Hinweis darauf, dass bei der Spaltung von Wasser im Hofmannschen Dreischenkelapparat doppelt so viel Wasserstoff wie Sauerstoff entstanden ist. Stellt eine Vermutung an, warum das so ist!<br>
Falls fachliche Fragen auftauchen, meldet euch über den Schulmanager. Schöne Ferien, erholt euch gut und bleibt gesund.
'''Vorbereitungen für Freitag'''<br>
Am Freitag würde ich gerne mit euch eine BigBlueButton-Konferenz durchführen. Ihr solltet inzwischen ja schon Erfahrung damit haben. Falls nicht, schicke ich euch zusammen mit dem Link noch einmal eine Anleitung. Link + Anmeldung + Zugangscode erhaltet ihr als Nachricht über den Schulmanager. <br>
Bitte bereitet bis Freitag, 3. Std. folgendes vor: Wenn in den letzten beiden Unterrichtseinheiten noch Fragen offen geblieben sind oder ihr bei den Aufgaben Schwierigkeiten hatten, dann überlegt, wie ihr diese Fragen in der BBB-Konferenz stellen könnt:
* Wenn ihr mit Mikrofon teilnehmen könnt/wollt, dann könnt ihr die Frage einfach verbal stellen.  
* Wenn ihr ohne Mikrofon teilnehmen wollt, könnt ihr die Frage auch in den Chat schreiben. Dann überlegt euch bitte schon eine Formulierung!


|Farbe= #008
|Farbe= #008

Version vom 27. Oktober 2020, 16:14 Uhr

Quarantäne-Einheit 2

Für die folgende Einheit benötigt ihr: Das Schulbuch, eine Internetverbindung, Stift + Zettel und Ruhe. Die Arbeitszeit sollte 45 Minuten nicht übersteigen.

Alles klar so weit?
Falls ihr in der letzten Quarantäne-Einheit Problem bei der Bearbeitung der Aufgaben auf S. 56 hattet und diese noch nicht lösen konntet, schreibt mir bitte eine Nachricht.



Reaktionen der Kohlenwasserstoffe, Teil 1

Einstieg
Vor ein paar Wochen habt ihr im Unterricht gesehen, dass Alkane brennbar sind. Ihr solltet aus dieser Stunde zwei Erkenntnisse mitgenommen haben:

  • Reine Alkane brennen nicht, dazu ist auch noch Sauerstoff nötig.
  • Je nach Zerteilungsgrad kann die Reaktion sehr heftig sein (s. Versuch Explosions-Rohr)

Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wollen wir heute etwas genauer betrachten. Zunächst als Einstieg:

  • Stellt die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Propan an der Luft auf! (Erst auf "Lösung" klicken, wenn ihr wirklich eine Gleichung mit dem Stift auf das Papier geschrieben habt!)

Hast Du tatsächlich schon eine komplett ausgeglichene Gleichung? Hilfe: Propan reagiert mit Sauerstoff zu Wasser und Kohlenstoffdioxid

C3H8 + 5 O2 --> 3 CO2 + 4 H2O



  • Nachdem das so gut geklappt hat, vielleicht noch eine etwas schwerere Aufgabe: Wie schaut es mit der Verbrennung von Octan, einem Bestandteil von Benzin aus? Formuliere die chemische Gleichung!

2 C8H18 + 25 O2 --> 16 CO2 + 18 H2O



Neu Die oberen Gleichungen gelten theoretisch. In der Praxis laufen sie (vor allem bei größeren Alkanen) nicht ab. Meist steht nicht genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung zur Verfügung. Dann reagieren nur Teile der Alkan-Moleküle und es bleiben Bruchstücke übrig. Die Situation ist in eurem Buch dargestellt. Hier wird die Verbrennung von Propan in einem Bunsenenbrenner betrachtet:

  • Schlagt S. 58 auf!
  • Vergleicht die Abbildung 2a) und 2b)
  • Vergleicht sowohl die äußeren Bilder miteinander und notiert euch Unterschiede und
  • vergleicht dann auch die inneren Bilder und notiert Gemeinsamkeiten und Unterscheide!
  • Was müsst ihr mit einem Bunsenbrenner tun, damit die links abgebildete Flamme entsteht; was, damit die rechts abgebildete Flamme entsteht?
  • äußere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) entsteht eine bläuliche Flamme, auch rauschende Flamme genannt. Bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) entsteht eine orange-leuchtende Flamme.
  • innere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) sind in der Flamme nur die Produkte der Reaktionsgleichung von oben zu erkennen (CO2 und H2O), bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) sind auch noch unverbrannte Propan-Moleküle und Kohlenstoff-Atome zu erkennen.
  • Jeder Bunsenbrenner besitzt eine Schraube oder Manschette, mit der die Luftzufuhr reguliert werden kann. Um eine vollständige Verbrennung zu erzeugen, muss diese so gestellt werden, dass möglichst viel Luft in das Brennerrohr gelangen kann.

C10NTG BB Luftzufuhr.jpg


  • Lest nun den Text auf der S. 58 und beantwortet dann die Frage, warum die Flamme bei einer unvollständigen Verbrennung eine orange Farbe annimmt!

Die orange Farbe stammt von unverbrannten Kohlenstoff-Teilchen, die in der Hitze der Flamme orange glühen.


Neben den unterschiedlichen Flammenfarben gibt es noch einen weiteren optischen Unterschied der auf den Bildern in eurem Buch nicht so gut zu erkennen ist: Bei einer unvollständigen Verbrennung rußt die Flamme oft. Das folgende GIF-Bild zeigt die Verbrennung von zwei flüssigen Kohlenwasserstoffen, wobei die rechte Verbrennung unter stark rußender Flamme abläuft:
Datei:C10NTG VerbrAlkanAlken GIF.jpg

  • Lies nun die S. 59 und erkläre dann, warum manche Kohlenwasserstoffe eine stärker rußende Flamme erzeugen als andere!

Ein hoher Kohlenstoff-Anteil in den Molekülen eines Kohlenwasserstoffs führt oft dazu, dass für deren Verbrennung nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Viele unverbrannte Kohlenstoff-Atome können sich zu schwarzen Ruß-Teilchen verklumpen und erzeugen den schwarzen Rauch.


Bei den beiden Flüssigkeiten handelt es sich um Hexan und Hex-1-en.

  • Zeichne die Valenzstrichformel dieser beiden Moleküle!
  • Entscheide, welche Schale welchen Stoff enthalten hat und begründe!
  • Stelle die Situation in beiden Schalen zeichnerisch auf Teilchenebene dar. Orientiere Dich dabei an den beiden inneren Abbildung der Abb. 2a und b auf S. 58



Hausaufgabe

Nachdem dies die letzte Stunde vor den Ferien war: Keine Hausaufgabe!

Falls fachliche Fragen auftauchen, meldet euch über den Schulmanager. Schöne Ferien, erholt euch gut und bleibt gesund.


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