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Struktur – Eigenschafts - Beziehungen Jens Holzenkämpfer Sebastian Ströer Kirsten Kölking.

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Präsentation zum Thema: "Struktur – Eigenschafts - Beziehungen Jens Holzenkämpfer Sebastian Ströer Kirsten Kölking."—  Präsentation transkript:

1 Struktur – Eigenschafts - Beziehungen Jens Holzenkämpfer Sebastian Ströer Kirsten Kölking

2 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 2 Struktur und Eigenschaften von Metallen u. Legierungen Einzelnen Atomen werden die Eigen- schaften der Stoffe zugeschrieben → einen größeren Stellenwert auf die Be- trachtung des Atomverbandes legen gerade Metalle bieten sich zur sachlich korrekten Veranschaulichung an, da sie mit den leicht verständlichen Kugel- packungen beschrieben werden können

3 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 3 Teilnehmer des Fragebogens: 10te Klasse der Realschule in Kinderhaus Eine Stunde Chemie/Woche (seit Kl. 7) Anzahl der Teilnehmer n = 19 (10 männl. und 9 weibl.) Laut Fachlererin den zu behandelnden Stoff schon gehabt (seit Kl. 7) Laut Lehrplan müssen sie den Stoff gehabt haben

4 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 4

5 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 5 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 1) Gold hat ein höheres Bindebestreben als Eisen, deswegen ist es nicht so anfällig (reagiert) nicht so schnell mit CO 2 etc Eisen rostet schneller als Gold Gold ist biegsam, Eisen nicht Gold hat eine niedrigere Siedetemperatur als Eisen Gold ist ein Edelmetall Eisen und Kupfer sind sehr gute Leiter für elek. Strom Treffen generell falsche Aussagen zur Stellung der Elemente im PSE / verwechseln dieses mit einem Ks Metalle sind schwer und haben eine hohe Dichte Manche Metalle sind fest (solid)

6 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 6 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 1) Mg liegt in der zweiten Hauptgr. des PSE, Gold in keiner, d.h. es gibt sowohl Metalle in- und außerhalb der Hauptgruppen Eisen und Gold sind beide fest Cu gibt es sowohl fest als auch flüssig, Au nur als Feststoff Eisen = silber(farben), Gold = gelblich Blei ist hart und wird beim erhitzen flüssig Im Gegensatz zu Blei ist Gold ein fester Stoff

7 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 7 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 1

8 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 8 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 1

9 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 9 Existenz der Ionen und Struktur der Salze der Begriff „Ion“ wird im Gegensatz zum Molekül- oder Atombegriff sehr viel später eingeführt Dabei wird das Ion nicht als kleinstes existierendes Teilchen benannt, sondern tritt im Zusammenhang der Ionenbindung auf

10 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 10 Existenz der Ionen und Struktur der Salze (II) Die Schüler stellen sich Salze aus Salz- Molekülen bzw. Salzteilchen aufgebaut vor In Salzlösungen besteht noch recht häufig die richtige Vorstellung von gelösten Ionen Die Fehlvorstellung existiert allerdings beim Übergang zum festen Salzkristall bei immer mehr Schülern Große didaktische Schwierigkeiten den Ionenbegriff verständlich und nachhaltig einzuführen

11 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 11

12 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 12 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 2) Ionen sind Salze Ionen sind Stoffe die negativ geladen sind Ionen bilden sich, indem sie ihre Atome an anderen Stellen weitergeben Salze, die eine positive und/oder negative Ladung haben nennt man Ionen Bei der Reaktion von Natrium und Chlorid bilden sich positive und negative Ionen

13 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 13 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 2) Ionen sind geladene Elektronen im Atom Sie bilden sich durch auf oder abgabe von anderen Elektronen, wenn diese dadurch eine volle Außenschale bekommen Bilden sich durch die volle Außenschale Salze bestehen aus vielen kleinen Kristallen Wenn Atome eine volle Außenschale haben wollen, bilden sich dadurch Ionen Ionen sind (chemische) Verbindungen Ein Salz besteht immer aus einem Chlorid

14 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 14 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 2

15 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 15 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 2

16 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 16 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 2

17 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 17 Vorstellungen zur Ionenbindung Durch das wissen über Atommodell und Atomkern/Atomhülle gelangen Schüler zur Vorstellung eine Ionenbindung entsteht durch Ionenbildung Sie stellen sich Einfachbindungen zwischen einzelnen Ionen oder Ionen- paaren vor Somit gelangen sie zur Vorstellung von Salz-Molekülen bzw. Salz-Teilchen

18 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 18 Vorstellungen zur Ionenbindung Selbst direkt nach einer Unterrichtseinheit zur Ionenbindung existieren die Fehlvor- stellungen Die Themen Ionenbindung bzw. Ionen- bildung sollten getrennt voneinander erar- beitet werden Ionenbildung→ Redoxreaktionen Ionenbindung→ Aufbau der Salze

19 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 19 Vorstellungen zur Ionenbindung Einführung des Ionenbegriffs im Zusammenhang mit Leitfähigkeits- messungen scheint ebenfalls un- günstig zu sein Animistische Vorstellung der Ionen

20 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 20

21 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 21 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 3) Indem ein Stoff von einem anderen die Ionen haben will, um eine volle Außenschale zu be- kommen Unter Geräuschbildung verbinden sich frei schwebende Ionen Sie können durch die Elektrolyse entstehen Wenn man negative Stoffe mit anderen nega- tiven Stoffen verbindet, entsteht so eine Ionen- bindung Paarbindungen

22 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 22 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 3) Wenn zwischen den Ionen hohe Anziehungskräfte entstehen, bilden sie eine Kette Die Atome, die noch nicht zu Ionen geworden sind suchen sich Elektronen um eine volle Außenschale zu bekommen Molekülbindungen Moleküle können genau wie Ionen eine Bindung ein- gehen Es gibt keine Unterschiede (alle Bindungen sind gleich) Ionen bilden sich, indem man sie mit einem Stoff reagie- ren lässt.

23 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 23 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 3

24 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 24 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 3

25 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 25 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 3

26 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 26 Chemische Strukturen und Symbolsprache Häufig vermischen Schüler die makrosko- pischen Eigenschaften der Stoffe mit ihren submikroskopischen Gegebenheiten („Labor- jargon“) Fehlvorstellungen beim Formulieren von Reaktionssymbolen Probleme bei der Zerlegung von gegebenen Ionenverbindungen in ihre beteiligten Ionen Massenverhältnisse werden dem Anzahl- verhältnis gleichgesetzt

27 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 27

28 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 28 Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 4) Natriumphosphat kann in 3 Ionenarten zerfallen Na 3 PO 4 kann in 2 Ionen zerfallen Es zerfällt in 2 Ionenarten In 3 Natrium und 4 Phosphat vielleicht Es kann in 2 verschiedene Arten zerfallen, in Natrium und Phosphat. Ionenverhältnis im Gitter 3 (deswegen Na 3 ) : 4 (deswegen PO 4 ) Natriumphosphat kann in unendlich viele Ionen(arten) zerfallen

29 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 29 Ergebnisse der Zeichenaufgabe 4 bei Schülerinnen & Schülern Die richtige Lösung war e) Von 19 Schülerinnen und Schülern kreuzten 3 a, 2 b, keiner c, 9 d und nur 2 e an (es gab 3 Enthaltungen) Die Lösungsvorschläge wurden mit den SuS besprochen, d.h. es war allen klar was gemeint ist!!!

30 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen 30 Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit…


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