Basisbausteine der allgemeinen Chemie

Präsentation zum Thema: "Basisbausteine der allgemeinen Chemie"—  Präsentation transkript:

1 Basisbausteine der allgemeinen Chemie
Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Enegiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Periodensystem der Elemente AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Chemie anno 1893 Rüdorff, F: Grundriß der Chemie, Berlin 1893 nach Pfeifer, P: Konkrete Fachdidaktik Chemie, München 1992 Ziegelsteine Leuchtgas Schießpulver Spiegelglas Farbige Gläser Sauerstoff Chlor Schwefel Kohlenstoff Photographie AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

3 Vergleich zweier Chemiebücher 1
Universität Holleman-Wiberg, 90. Aufl. 1976 Gymnasium Götze-Fischer, 1. Aufl. 1978 A. Atom und Molekül B. Hauptgruppen des Periodensystems C. Nebengruppen des Periodensystems 4. Atome und Moleküle 10. Das gekürzte Periodensystem der Elemente 22. Nebengruppenelemente B.: Hauptgruppen: Das PSE Die chemische Bindung Die chemische Reaktion Die Gruppe der Edelgase Die Gruppe der Halogene 10.: Gekürztes PSE: 10.4. PSE und Elementeigenschaften 11. Atombindung und Kovalenz 14. Grundtypen chemischer Reaktionen 10.2. Die Halogene AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

4 Vergleich zweier Chemiebücher 2
Holleman-Wiberg Götze-Fischer Die Gruppe der Alkalimetalle: Das Lithium Das Natrium Das Kalium Das Rubidium, Cäsium, Francium Tabellarischer Vergleich: Lithium Natrium Kalium Der Schwefel: Elementarer Schwefel Wasserstoffverbindungen Halogenverbindungen Oxide Sauerstoffsäuren 15.1 Schwefelverbindungen: Schwefelwasserstoff und Sulfide Schwefeldioxid, schwefelige Säure, Sulfite Schwefeltrioxid, Schwefelsäure, Sulfate AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

5 Leitlinie: Stoff, Struktur und Eigenschaften
Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Periodensystem der Elemente Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter Atombau Aufbau von Strukturen Analytik Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Eigenschaften chemische Eigenschaften physikalische Eigenschaften besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Änderung von Strukturen Analytik Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig Gesetze Phasenänderungen AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

6 Leitlinie: Stoffumsatz
Periodensystem der Elemente Elemente Energiebeteiligung Enthalpie, Entropie, Aktivierung chemisches Gleichgewicht Hybridisierung Reaktionen Analyse Synthese Umsetzung Stoffum-wandlungen Verbindungen Aggregatszustände fest, flüssig, gasförmig Gasgesetze Phasenänderungen Eigenschaften chem./physik. Eigensch. besondere Reaktionen (Säure/Base, Redox) Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau andere Stoffe Gemische, Reinstoffe AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

7 Leitlinie: Denk- und Arbeitsweisen in der Chemie
Makro- und mikroskopische Ebene = Phänomene, Erfahrungsebene, „Kontinuum“ z.B. Schmutz, Flamme, ein Lebensmittel, ein Niederschlag Stoffe Gemische Reinstoffe Verbindungen Elemente Reaktionen Umsetzungen: direkt erfahrbarer Anteil Eigenschaften physikalische Eigensch. Periodensystem der Elemente konkreter Teil Aggregatzustände fest, flüssig, gasförmig, Gas- gesetze, Phasenänderungen Wechsel zwischen den Ebenen nach Bedarf und Möglichkeit Reduktion der Kluft in Schritten nach Entwicklungsstand der Schüler Reaktionen Analyse, Synthese Umsetzung Säure/Base, Redox Strukturen chemische Bindung räumliche Orientierung Gitter, Atombau Eigenschaften chemische Eigensch. Energiebeteiligung Enthalpie Hybridisierung Periodensystem der Elemente Modellaussagen zum Atombau Submikroskopische Ebene = Modellvorstellungen, Theorie, „Diskontinuum“ z.B. Atome, Moleküle , Bindungen AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

8 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Kritik: Vorteile Bietet vollständigen Überblick über die Wissenschaft Chemie Keine Interpretationsschwierigkeiten, da Fachbegriffe meist klar und einheitlich dargestellt werden. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

9 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Kritik: Nachteile Aneinanderreihung von „Tatsachenwissen“ ohne Erkennen von Zusammenhängen, falls das nicht bewusst vom Lehrer verfolgt wurde. (Hier unterscheiden sich die modernen Lehrbücher vom Original aus dem 19. Jh. etwas: Kapitel wie „Bindungstheorie“ und „Aggregatzustände“ wurden eingeschoben). Es wird ein fertiges Abbild der Chemie präsentiert, das die Schüler SO annehmen müssen; Problemlösungsstrategien werden nicht gelehrt. Kein Bezug zur Lebenswirklichkeit; die Lebenswelt dient dazu, wissenschaftliche Erkenntnisse anzuwenden und nicht die Wissenschaft dazu, Alltagsprobleme mit ihrer Hilfe zu lösen oder zu erklären. Nicht „interessant“: der Nutzen des Gelernten ist schwer erkennbar, Bezug zum Alltag in seltenen Fällen offensichtlich, Neugierde der Schüler wird nicht aktiv befriedigt. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

10 AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Kritik: Nachteile Ignoriert die Komplexität der Probleme, mit der man in der Praxis konfrontiert wird. Technische und praktische Probleme haben untergeordnete Bedeutung; so z. B. ist die Indigosynthese wichtiger als die Verarbeitung und die Lichtechtheit des Farbstoffs. Es wird (fälschlicherweise) vorausgesetzt, dass alle Schüler abstrakt und logisch denken können; der kognitive Entwicklungsstand wird nicht berücksichtigt. Vorstellungen und chemische Kenntnisse, die die Schüler bereits mitbringen, bleiben unberücksichtigt (wenn ein Stoff „verbrennt“, wird er leichter!!!) Die Begriffsbildung wird nicht genau verfolgt. AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

11 Besetzte Begriffe aus der Erfahrungswelt
Bsp: Erfahrungswelt Chemie Stoff: Textilerzeugnis, aus Fäden gewebt oder gestrickt: weich, bunt; Material, aus dem Bekleidung gemacht wird Materie mit einheit-licher Zusammen-setzung und be-stimmten Eigen-schaften Reaktion: Antwort (des eigenen Körpers) auf Reiz aus der Umwelt Vorgang bei dem Stoffe ineinander überführt werden Farbe: Kochsalz ist weiß. Kochsalz ist farblos. Verbrennung: Begriff identisch mit Vernichtung Umwandlung AkadDir W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth