10e 2020 21/Bio Chemie

Distanzlernen für Donnerstag, 17.12 (Chemie)

Die folgenden Boxen enthalten ein paar Wiederholungseinheiten zu bereits behandelten Themen in Chemie. Ihr braucht zur Bearbeitung einen Stift, einen Zettel und evtl. euer Buch. Und Ruhe. Ich hoffe, die Aufgaben reichen aus, um euch eine angemessene Zeit zu beschäftigen. Klickt bitte erst auf "Lösung", wenn ihr wirklich eine gefunden habt!

Bindungsarten

Ihr habt drei wichtige Bindungstypen kennengelernt, die dafür verantwortlich sind, dass bestimmte Teilchen zusammenhalten:

• Ionenbindung bei Salzen
• Atombindung bei Molekülen
• Metallbindung bei Metallen

Es gäbe noch einen vierten Bindungstyp, den ich persönlich früher ganz gerne unterrichtet habe: Die Komplexbindung. Sie spielt z.B. beim grünen Blattfarbstoff Chlorophyll oder beim roten Blutfarbstoff Hämoglobin eine Rolle. Die Komplexbindung ist aber kein Bestandteil des Lehrplans mehr.
Bleiben wir daher bei den bekannten drei Gruppen. Eine Aufgabe dazu:

Zeichnet stark vergrößerte, schematische Ausschnitte von den folgenden Stoffen, die erkennen lassen, wie die beteiligten Teilchen zusammenhängen. Alle drei Zeichnungen sollten zusammen auf ein DIN-A4-Blatt passen. Jede Zeichnung müsste also ca. 9cm hoch und ca. 20cm breit sein:

• Kaliumbromid (KBr)
• Ammoniak (NH₃)
• Magnesium (Mg)

Wiederholung: Metallbindung

In den letzten Chemie-Stunden ging es speziell um die Metallbindung . Beschreibt mit Worten, warum ein Metall bei Raumtemperatur in der Regel ein Feststoff ist, was die Metall-Atome also zusammenhält!

In eurer Beschreibung sollten folgenden Fachbegriffe auftauchen:

• dichteste Kugelpackung
• positiv geladene Atomrümpfe
• negativ geladenes Elektronengas

Die Begriffe sollten in "schöne", zusammenhängende Sätze eingebettet sein. Vor allem sollte klar werden, dass die Anziehungskräfte der am Aufbau beteiligten Teilchen durch die unterschiedlichen Ladungen zustande kommen. Und, dass diese starken Anziehungskräfte für den Aggregatszustand (fest) verantwortlich sind
Eine Möglichkeit, zu testen, ob eure Antwort gut war: Lest Sie z. B. euren Eltern vor. Wenn Sie euch sagen, dass es gut war, dann entweder weil es wirklich gut war, oder weil sie euch einfach lieb haben oder beides. (Ich gehe davon aus, dass euch eure Eltern immer lieb haben, aber das sollte nicht der Grund dafür sein, zu sagen, eure Antwort auf die Frage war gut.) Wenn ihr euch nicht sicher seid, schickt mir eure Lösung über den Schulmanager. Von mir bekommt ihr ein rein fachliches Feedback.

Zusammenhang zwischen Aufbau und Eigenschaften bei Metallen

Ein Hauptanliegen der Chemie ist es, Zusammenhänge zwischen der Teilchenebene (Wie sind Stoffe aufgebaut) und der Stoffebene (Was für Eigenschaften hat ein Stoff) aufzuzeigen. Auch das solltet ihr bereits können. Um die Inhalte wieder aufzufrischen gibt es zwei Möglichkeiten:

• Lest im Buch (Galvani Chemie S1) S. 128 - 129 (Abs. 1, 2 u. 3)
• Schaut das folgende Video (ich empfehle aber das Buch - im Video kommt dieser Aspekt etwas kurz)

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Schließt jetzt das Buch und legt es weg! - Zeichnet dann aussagekräftige Skizzen, welche die folgenden Eigenschaften von Metallen gut verdeutlichen (möglichst kein Text, höchstens Beschriftungen)!

• elektrische Leitfähigkeit
• Wärmeleitfähigkeit
• Verformbarkeit

Klickt bitte wirklich erst auf "Lösung" wenn ihr für jede Eigenschaft mindestens eine schöne Skizze habt!

Hast Du wirklich mind. 3 Skizzen vor Dir liegen???

Deine Skizzen sollten auf keinen Fall "schlechter" sein, als die hier! Das ist die niedrigste Qualität, die ich erlaube :)

Ein weiteres Video (in der Mediathek vom BR verfügbar) zeigt dieses Zusammenhang auch noch mal ganz schön:

hier klicken

Freiwilliger Versuch

Ein freiwilliger Versuch. Ihr benötigt dazu:

• heißes Wasser
• einen Metall-Löffel
• einen Holz- oder Plastiklöffel (es muss kein Löffel sein, irgendein länglicher Gegenstand ist o.k. er sollte nur ungefähr genauso groß wie der Metall-Löffel sein)

Durchführung:

• Bringt in einem kleinen Topf Wasser zum Kochen
• Wenn das Wasser kocht, reduziert die Hitze des Herdes stark. Das Wasser soll nicht stark sprudeln sondern nur leicht vor sich hin köcheln.
• Nehmt den Metall-Löffel mit der rechten und den Plastik-/Holzlöffel mit der linken Hand gleichzeitig zwischen Daumen und Zeigefinger.
• Taucht beide Löffel gleichzeitig in das heiße Wasser. Sobald ein Löffel zu heiß wird, lasst los!

Beschreibt das Ergebnis und liefert eine Erklärung.

Wenn ihr nicht zu den Menschen gehört, bei denen das Schmerz-Empfinden gestört ist, dann solltet ihr den Metall-Löffel deutlich früher losgelassen haben.
Begründung: Metalle sind sehr gute Wärmeleiter. Ein heißer Gegenstand auf Teilchen-Ebene betrachtet bedeutet nichts anderes als schnell hin und her schwingende Teilchen. Im Metall sind frei bewegliche Elektronen vorhanden, die sehr leicht Schwingnen aufnehmen und weitergeben können. Auch die positiv geladenen Atomrümpfe sind nicht sehr starr an ihren Platz gebunden und können gut schwingen.
Entlang des Metall-Löffels breitet sich die Hitze des kochenden Wassers also viel schneller aus, als im Holz oder Plastik.

Distanzlernen für Donnerstag, 17.12 (Bio)

Freiwilliger Versuch

Geht raus in die Natur. Fotografiert ein (Wild-)Tier ODER eine (Wild-)Pflanze. Ihr solltet das Lebewesen eindeutig identifizieren können! Keine Pflanzen aus Blumenkübeln, keine Haustiere! Fügt das Bild in ein Präsentationsprogramm oder ein Textverarbeitungsprogramm ein und gestaltet einen kurzen Steckbrief. Schickt mir den Steckbrief als .pdf-Datei als Antwort auf den Arbeitsauftrag, der morgen um 08:30 Uhr bei euch erscheinen sollte.
Ein Beispiel:

Termine

angekündigter kleiner Leistungsnachweis in Biologie: Freitag, 16.10. (erledigt)

Grundlagen in Chemie

Einheit: Atombau

• knappe Zusammenfassung und Aufgaben als pdf-Datei
• Lösung als pdf-Datei

Einheit: Aufbau des PSE

• knappe Zusammenfassung und Aufgaben als pdf-Datei
• Lösung als pdf-Datei

Einheit: Bindungsarten

• knappe Zusammenfassung und Aufgaben als pdf-Datei
• Lösung als pdf-Datei

Wie man Grafiken interpretiert

Das Interpretieren von Grafiken (auch Tabellen oder Karikaturen) ist eine oft verlangte Fähigkeit von Oberstufen-Schülern. Ich empfehle folgendes Vorgehen:

• Man beginnt mit einer Beschreibung
  • Was zeigt die Grafik? (y-Achse und x-Achse in Beziehung setzen, z.B. mit der Formulierung: "Die Grafik zeigt das was auf der y-Achse steht in Abhängigkeit von dem was auf der x-Achse steht.)
  • Welche Zusammenhänge sind zu sehen? Man verzichtet zunächst auf Erklärungen/Begründungen, bleibt zunächst noch bei einer reinen Beschreibung (Schöne Formulierungen: "Je ...größer/kleiner/höher/niedriger/usw. desto ..."
• Erst zum Schluss versucht man die Zusammenhänge zu erklären. Je nach behandeltem Stoff im Unterricht kann diese Erklärung recht umfangreiches Wissen verlangen. Gelegentlich sind hier auch Hypothesen über eine mögliche Begründung verlangt, die noch nicht besprochen wurden.

Abb. selbst erstellt, Originalgrafik: Kuntz, Regina; Der versteckte Winterschlaf der Wildpferde; Spektrum der Wissenschaft; August 2008; S. 46 - 53, 2008
Versucht zunächst selbst diese Grafiken zu interpretieren. - Lasst euch dann die Lösung anzeigen.

1. Die Grafik zeigt die Körpertemperatur eines Wildpferdes in Abhängigkeit von der Uhrzeit einmal im Sommer und einmal im Winter.
2. Im Sommer bleibt die Körpertemperatur den ganzen Tag konstant bei 36°C. Im Frühjahr sinkt die Körpertemperatur nachts und in den frühen Morgenstunden um 10°C auf 26°C ab. Ab 08:00 Uhr steigt sie wieder auf 36°C und bleibt dann konstant.
3. Im Unterricht könnte man dazu folgendes besprochen haben: Die Sommerkurve ist völlig normal. Pferde zählen zu den gleichwarmen Tieren und halten ihre Körpertemperatur konstant. Überraschend ist das starke Absinken der Körpertemperatur in der Nacht in kalten Frühjahrsnächten. Wahrscheinlich hat das Pferd aber einen Vorteil von dieser Absenkung, denn es muss weniger Wärme erzeugen, um den Körper über die Umgebung aufzuheizen. Dadurch spart es z.B. Fettreserven und Nahrung.