Experimente für den PCB- Unterricht V Modelle und Modellvorstellungen

Ergebnisse der Umfrage 2000 Nennungen > 1; Rücklauf: 16/? Lehrziel bzw. Thema Zahl der Wünsche 7.1.1 Zusammensetzung der Luft (2001) IIIIIIII 8 9.5.2 Kunststoffe (2003) 7.2.2-3 Verbrennung (2001) IIIIIII 7 8.4.1 Säuren und Laugen (2003) IIIIII 6 Sicherheit (2001 – 2004) IIIII 5 9.5.1 Organische Rohstoffe III 3 Modellvorstellungen (2005) II 2 8.4.2 Wasser und Salze (2004) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Lehrplanthemen Lehrziel bzw. Thema Status 5.4 Stoffe im Alltag - + + 6.1 Wasser 6.3.3 Farben - + - 7.1.1 Zusammensetzung der Luft + + + 7.2.2-3 Verbrennung 8.2.1 Bodenqualität - ? - 8.3.1 Ernährung des Menschen - + (+) 8.4.1 Säuren und Laugen 8.4.2 Salze Legende: 1. in der Umfr. genannt 2. geplant 3. durchgeführt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

10.3.2 Atome, Elemente, Bindungen (2005) Modellvorstellungen (2005) Lehrplanthemen Lehrziel bzw. Thema Status 9.3.2 Aufbau der Materie (2005) - + + 9.3.3 Radioaktivität - ? - 9.5.1 Organische Rohstoffe + + - 9.5.2 Kunststoffe + + + 10.3.2 Atome, Elemente, Bindungen (2005) 10.6.1 Energie von der Sonne - + - 10.6.2 Energie aus Kernkraftwerken Modellvorstellungen (2005) Legende: 1. in der Umfr. genannt 2. geplant 3. durchgeführt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Programm 09.00 – 09.30 Uhr: Modelle (V) 09.30 – 10.30 Uhr: Selbstbau von Modellen I (P) 10.30 – 11.00 Uhr: Atombau (V) 11.00 – 11.30 Uhr: Selbstbau von Modellen II (P) 11.30 – 12.30 Uhr: Mittagspause 12.30 – 13.00 Uhr: Selbstbau von Modellen III (P) 13.00 – 14.00 Uhr: and. Selbstbaumodelle (De/Di) 14.00 – 15.00 Uhr: Chemische Bindung (V) 15.00 – 15.30 Uhr: Pause 15.30 – 16.30 Uhr: Schlussbesprechung (Di) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

1. Modelle

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Modellentstehung Realität Wahrnehmungssieb Bewusstsein Sachverhalt (Original) Kenntnisse Wahrneh-mung (abstraktes) Denk- modell Veranschau-lichung (konkretes) Anschauungs- Modell Verständnis Irrelevante Zutaten AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Bsp.: Modellexperiment Exo- und endotherme Reaktionen AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Begriff: Modell http://de.wikipedia.org/wiki/Modell : Das Wort: aus Italien (Renaissance) modello, aus modulo, dem Maßstab in der Architektur bis 18. Jh.: Fachsprache der bildenden Künstler um 1800: verdrängte im Deutschen das ältere, direkt vom lat. modulus entlehnte Model (Muster, Form, z.B. Kuchenform), das noch im Verb ummodeln fortlebt. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Begriff: Modell Abbildung natürlicher oder künstlicher Originale (die selbst wieder Modelle sein können). Verkürzung. Erfasst nicht alle Seiten des Originals, sondern nur diejenigen, die dem Modellschaffer bzw. Modellnutzer relevant erscheinen. Pragmatische Orientierung am Nützlichen. Frage Wozu? Ein Modell wird vom Modellschaffer bzw. Modellnutzer innerhalb einer bestimmten Zeitspanne und zu einem bestimmten Zweck für ein Original eingesetzt. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Begriff: Modell Ein Modell zeichnet sich durch die bewusste Vernachlässigung bestimmter Merkmale aus, um die für den Modellierer oder den Modellierungszweck wesentlichen Modelleigenschaften hervorzuheben. Literatur: Stachowiak, Herbert (1973): „Allgemeine Modelltheorie“, Wien. Nach http://de.wikipedia.org/wiki/Modell AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Schlussfolgerungen Ein Modell ist nie „richtig“, also mit der Wirklichkeit identisch (Bsp.: Kochsalz, Strukturmodelle). Ein Modell ist nie endgültig (Bsp.: Atommodell). Ein Modell ist nie falsch, aber es kann für den Zweck ungeeignet sein. Die Wissenschaft verwendet i.d.R. nur ein Modell („die exakteste Beschreibung der Wirklichkeit“), die Schule viele (z.B. historische Stufen). AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Klassifikationsmöglichkeit für Modellarten dynamisch statisch Simulationen Struk- tur- mo- delle mathe- matisch- logische Modelle Modellexperiment bildliche Modelle Modellsubstanzen symbolische Modelle materiell ideell c(A)m * c(B)n c(C)p * c(D)q = K Cl-Cl S8, Cl2 pH = -log(c) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Modellbau

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Ein Kalottenmodell Materielles Modell Strukturmodell Kalottenmodell H2O, NH3, CH4 Theorie später AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Anleitung: Kalottenmodell aus Styropor Stecken Sie einen Zahnstocher möglichst senkrecht mitten in den Ring, der auf der großen Styroporkugel an den Polen zu sehen ist. Stellen Sie die Styroporkugel so in das Loch der Scha-blone, dass der Zahnstocher möglichst senkrecht steht. Markieren Sie mit dem Filzstift die Position der 120°-Markierungen auf der Styroporkugel mit einem senk-rechten Strich. Binden Sie den Faden mit einem Ende an dem schon steckenden Zahnstocher fest. Markieren Sie mit dem Filzstift die Entfernung von 109/360 U mit einem waagrechten Strich. U = d * π. 109/360=0,30. An den entstehenden Kreuzungspunkten befinden sich die Positionen der Liganden. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Anleitung Markieren Sie an einem Zahnstocher von einem Ende her die Entfernung von 5mm. Stecken Sie den Zahnstocher an jeder Ligandenposition bis zur Markierung hinein. Schleifen Sie an jeder Markierung möglichst tangential so viel Styropor weg, dass das Loch nicht mehr zu sehen ist. Streichen Sie die Kugel in der CPK-Farbe (Corey, Pauling, Koltun) des gewünschten Atoms (C = schwarz, H = weiß, O = rot, N = blau, S = gelb, Cl = grün...) Schleifen Sie die Wasserstoff-Kugeln nach 6-7 auch an und kleben Sie sie einzeln mit etwas Styroporkleber auf; erst nach dem Trocknen folgt die nächste. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2. Atombau und Bindung

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Aus dem Lehrplan 9.3.2 Aufbau der Materie: Größenverhältnisse Zelle – Molekül – Atom – (Elementarteilchen) Aufbau der Atome aus Kern (p, n) und Hülle (e) Atommodelle: Kugelmodell – Kern-Hülle-Modell Unterscheiden von Elementen, z.B. H, He, Na, Cl, C aufgrund der Zahl der Protonen Unterscheidung von Isotopen aufgrund der Massezahl (p + n) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Größenverhältnisse Durchmesser eines C-Atoms: 150pm = 1,5*10-10 m Größenunterschied zwischen Kirchturm (100m) und einem Staubkorn (0,1mm) = 10-6 Das Kohlenstoffatom ist so viel mal kleiner als ein Staubkorn, wie ein Staubkorn kleiner ist als ein Kirchturm. Von 100m bis ~100pm: Faktor 10-12 = 10-6 * 10-6 Moleküle sind 1(-100) nm = 10-9 m groß. C60 = 1,002 nm Bakterien sind 1 µm = 10-6 m groß. Zellen sind 0,1 mm = 10-4 m groß. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.1 Ein herkömmlicher Weg zum Atombau

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Ein wenig Geschichte EMPEDOKLES: Luft, Feuer, Wasser, Erde -500 500 1000 1500 2000 DEMOKRIT: „Atomos“ EPIKUR: „Chem. Bindung“ ARISTOTELES: „4 Elemente: Feuer, Wasser, Erde, Luft“ 2000 Jahre „Kirchenvakuum“: 322 v. Chr. – 1632 n. Chr. Aristotelisches Weltbild wird dogmatisch übernommen, „Ketzer“ hingerichtet. GASSENDI, KEPLER, GALILEI DALTON: 1. und 2. Verbindungsgesetz AVOGADRO: Gase, Moleküle FARADAY: elektrische Natur der Atome RUTHERFORD: experimentelle Beweise AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth BOHR; PLANCK, HEISENBERG: Orbitaltheorie

Rutherfords Versuch Radioaktive Strahlen Goldfolie Radioaktives Präparat (bitte anklicken) Goldfolie Leuchtschirm AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Was wäre wenn... AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Was wäre wenn... AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Der Atomkern H He Li Be B C N O Aufgabe: entdecke die Gesetzmäßigkeit beim Aufbauen von Kernen! Wg Legende: Protonen Neutronen Wt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die Bedeutung von Kernteilchen Elemente unterscheiden sich durch die Zahl ihrer Protonen. Neutronen spielen hierbei keine Rolle. Aufeinander folgende Elemente im PSE besitzen immer genau ein Proton mehr. Zu jedem Proton muss in der Schale ein Elektron existieren. Elektronen bestimmen die chemischen Eigenschaften eines Elementes. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die Bedeutung von Kernteilchen Mit Ausnahme des Wasserstoffs besitzt jedes Element auch Neutronen im Kern. Je Proton benötigt man mindestens ein Neutron, damit der Kern stabil ist. Bis zum Element 40Ca gilt: je Proton genau ein Neutron, danach werden es mehr. Bsp.: 238 Nu - 92 p = 146 n 146 n : 92 p = 1,6 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Eine Applikation D: ein selbst gebautes Atomkernmodell AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Isotope H Li C N O Aufgabe: entdecke die Definition, was Isotope sind! % Nat.Vor-kommen 2H 0,015 1H 99,9 3H 6Li 7,5 7Li 92,5 12C 98,9 13C 1,1 14N 99,6 15N 0,4 16O 99,7 17O 0,1 18O 0,2 W AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die Bedeutung von Kernteilchen Isotope unterscheiden sich durch die Zahl ihrer Neutronen. Es gibt unterschiedliche Zahlen von natürlichen stabilen Isotopen. Viele Isotope sind instabil und zerfallen, indem sie radioaktive Strahlung abgeben. Bsp.: β-Zerfall + e- AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die Atomhülle Be He Li H B C N O Aufgabe: zähle jeweils Protonen und Elektronen! AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Aufbau der Elektronenhülle Elektronen kommen in Schalen um den Kern vor. In die erste Schale passen zwei Elektronen, in die zweite mehr. Die Zahl der passenden Elektronen erhält man: 2n2, wobei n = Schalennummer n=1 2 Elektronen n=2 8 Elektronen n=3 18 Elektronen Die Zahl der Protonen und Elektronen ist immer gleich. Deshalb sind Atome immer neutral. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Das Bohrsche Atommodell Elektron Atomkern Schale 1 (K) Verbotene Zone Schale 2 (L) Schale 2 (L) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Noch eine Applikation Ein selbst gebautes Atomhüllenmodell AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.2 Probleme

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Aus dem Lehrplan 10.3.2 Atome, Elemente, Bindungen: Atommodell: Kern-Schale („Hülle“); PSE als Erklärungshilfe für das Reaktionsverhalten chemischer Elemente Ionenbindung, Elektronenpaarbindung, physikalisch-chemische Eigenschaften aufgrund der Bindungsart Modelle und Formeln als Verständnishilfen für chemische Bindungen Verständnishilfen AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Warum? AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.3 Lösung: das Kugelwolkenmodell nach KIMBALL

Der Weg zum Kugelwolkenmodell Bsp.: ein Stickstoffatom N Schreibweisen: N N Elektronenformel „Valenzstrichformel“ Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Leistungen Bsp.: ein Kohlenstoffatom C 109° idealer Tetraederwinkel Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Der Weg zur chemischen Bindung Bsp.: Methan CH4 Atomkern Atomrumpf Elektron AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Der Weg zur chemischen Bindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Orbitale AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Zur Schreibweise Bsp.: Ammoniak NH3 N H Atomkern Atomrumpf Valenzstrichformel Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Abweichungen von der Idealgeometrie Bsp.: Wasser H2O 105 ° Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt A Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Partialladungen und Dipol δ- δ+ AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Partialladungen und Dipol δ+ δ- AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Demonstration V: Nachweis des Dipolcharakters von Wasser AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.4 Weitere Beispiele für die Anwendung des Kugelwolkenmodells

Bsp. 1: Ionenbindung 3+ + - Al Al3+ + 3 e- Folgerung: das Al3+-Kation ist viel kleiner als das Al-Atom. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Bsp. 1: Ionenbindung - + - Br + e - Br - Folgerung: das Br--Anion ist viel größer als das Br-Atom. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Bsp. 2: Mehrfachbindungen Aus dem Lehrplan: 10.5.1 Kohlenwasserstoffe: ungesättigte KW, z.B. Ethen, Propen; Modelle, Strukturformel, Summenformel Chemische Vorgänge bei der Herstellung von Kunststoffen; Polymerisation, Polykondensation, Makromoleküle; Modelle ... AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die Doppelbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die Doppelbindung C Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die Dreifachbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die Dreifachbindung Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die Dreifachbindung C Atomkern Atomrumpf Kugelwolke, halb besetzt Kugelwolke, voll besetzt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Demonstration Ein Modell zur Polymerisation AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.5 PSE und Bindung

PSE: Elektronegativitäten H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Schale I/1 Alkali-metalle II/2 Erdalkali-metalle III/13 Borgruppe IV/14 Kohlenstoff-gruppe V/15 Stickstoff-gruppe VI/16 Sauerstoff-gruppe VII/17 Halogene VIII/18 Edelgase 1 K 2 L 3 M 4 N 5 O 6 P 7 Q 2.2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 1.8 2.1 1.6 2.4 2.8 1.7 0.7 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die chemische Bindung in Schubladen Kovalente Bindung 1. H2, O2, F2, N2 CH4 H2O 2. Polare Bindung NH3 CF4 CCl4 HF 3. Ionenbindung CsF NaCl AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die chemische Bindung 0.3 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.5 3.0 H2 O2 F2 N2 CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl CsF Koval. Bindung Polare Bindung Ionenbindung 100% Kovalenzcharakter 0% Ionencharakter 0% Kovalenzcharakter 100% Ionencharakter Metalle? AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Zusammenhänge zwischen Bindungstypen Cs ΔEN= ΣEN~2 Mg Al Si P4 S8 Na2S [NaSi] ΣEN>2 ΔEN= 3 H2, O2, F2 CsF CH4 NH3 CCl4 H2O CF4 HF NaCl AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

2.6 Zwischenmolekulare Kräfte

Van-der-Waals-Kräfte wirken zwischen unpolaren Molekülen (enthalten nur kovalente Bindungen).

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth momentaner Dipol d- d- momentaner Dipol kein Dipol d+ d+ AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth induzierter Dipol momentaner Dipol induzierter Dipol z.B. Br2 Br2 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Dipolkräfte wirken zwischen Molekülen mit polaren Bindungen.

Partialladungen und Dipol δ+ δ- z.B. H2O AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Elektrostatische Anziehung wirkt zwischen Ionen.

Elektrostatische Anziehung AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Folgen: Eigenschaften von ion. Verb. + - Anion Kation - + - + - + - AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Folgen: Eigenschaften von Metallen + - - Elektronengas Rumpf - + - - AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Folgen: Formelschreibweise „HCl“ δ+ δ- HCl HCl AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die „Summenformel“ Die Schreibweise AnBm bezeichnet bei kovalenten und polaren Bindungen Moleküle, weil die Bindungen gerichtet sind und die Zuordnung der Atome eindeutig ist. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Folgen: Formelschreibweise „NaCl“ AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth Die „Summenformel“ Die Schreibweise AnBm bezeichnet bei ionischen Bindungen das Zahlenverhältnis von Kationen zu Anionen, weil die Bindungen nicht gerichtet sind und die Zuordnung der Ionen zueinander nicht eindeutig ist. Diese Gleichbehandlung, wo keine Gleichheit herrscht, ist für Schüler in höchstem Maß irreführend. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Vorschläge zur Lösung Na+Cl- NaCl H2 HCl Ca2+O2- CaO O2 H2O PbO2 Kovalente Verbindungen Polare Verbindungen Ionische Verbindungen Na+Cl- NaCl H2 HCl Nicht Salzsäure! Ca2+O2- CaO O2 H2O PbO2 Pb4+O22- Cl2 NH3 Nicht Ammoniakwasser! AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Ein Modell für kovalente Bindungen AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Modelle für ionische Bindungen NaCl 1: käufliches Gittermodell NaCl 2: Gittermodell „Wattekugeln“ NaCl 3: Gittermodell „Glas“ Magnetmodell / Overhead AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Ein Selbstbau-PSE-Modell... ...und sein Einsatz im schülerzentrierten Unterricht AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth 3. Schlussbesprechung Was haben Sie heute gelernt? Was ist ein Modell? Sind Modelle immer anfassbar? Wozu braucht ein Naturwissenschaftler Modelle? Wozu braucht ein Chemiker Modelle? Wozu brauchen wir in der Hauptschule Modelle? AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Wir haben es geschafft... ...aber was sind schon 5 Folgen „Chemie für die HS“ seit dem Jahr 2000 gegenüber 1007 Folgen „Lindenstraße“ seit dem Jahr 1985 ? AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Die Überlegungen der alten Griechen Kontinuums- vs. Diskontinuumssicht Experiment: LEGO-Steine und Knetmasse AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Epikurs Atome harter Materialien Quelle: Beer – Glöckner - Letterer. Chemische Analytik..., C. C. Buchner, Bamberg 1983. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth z.B. Ammoniak NH3 Schritt 2: Finden der Tetraeder-Positionen auf der Kugel, Schablone 120° 120° 120° AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth z.B. Ammoniak NH3 Schritt 3: Winkelmarkierung AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

Das Geiger-Müller-Zählrohr Glimmerfolie Sehr hohe Spannung U= 2-10 kV - ++ R* - + - R - ++ Zählgas (He, Ne) + Löschgas (BF3, C2H4) Verstärker Schreiber W AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth