Experimente für den PCB- Unterricht V

Präsentation zum Thema: "Experimente für den PCB- Unterricht V"—  Präsentation transkript:

1 Experimente für den PCB- Unterricht V
Modelle und Modellvorstellungen

2 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) Verbrennung (2001) IIIIIII 7 8.4.1 Säuren und Laugen (2003) IIIIII 6 Sicherheit (2001 – 2004) IIIII 5 9.5.1 Organische Rohstoffe III Modellvorstellungen (2005) II 8.4.2 Wasser und Salze (2004) AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

3 Lehrplanthemen Lehrziel bzw. Thema Status 5.4 Stoffe im Alltag - + +
6.1 Wasser 6.3.3 Farben - + - 7.1.1 Zusammensetzung der Luft + + + 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

4 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 + + + Atome, Elemente, Bindungen (2005) Energie von der Sonne - + - Energie aus Kernkraftwerken Modellvorstellungen (2005) Legende: 1. in der Umfr. genannt 2. geplant 3. durchgeführt AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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

6 1. Modelle

7 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

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

9 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Begriff: 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

10 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

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

12 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

13 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

14 Modellbau

15 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

16 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

17 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

18 2. Atombau und Bindung

19 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

20 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 = 10-6 * 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

21 2.1 Ein herkömmlicher Weg zum Atombau

22 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

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

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

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

26 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

27 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

28 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

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

30 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

31 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

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

33 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= Elektronen n= Elektronen n= Elektronen Die Zahl der Protonen und Elektronen ist immer gleich. Deshalb sind Atome immer neutral. AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth

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

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

36 2.2 Probleme

37 AkadOR W. Wagner, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth
Aus dem Lehrplan 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

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

39 2.3 Lösung: das Kugelwolkenmodell nach KIMBALL

40 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

41 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

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

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

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

45 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

46 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

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

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

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

50 2.4 Weitere Beispiele für die Anwendung des Kugelwolkenmodells

51 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

52 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

53 Bsp. 2: Mehrfachbindungen
Aus dem Lehrplan: 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

54 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

55 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

56 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

57 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

58 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

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

60 2.5 PSE und Bindung

61 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

62 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

63 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

64 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

65 2.6 Zwischenmolekulare Kräfte

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

67 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

68 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

69 Dipolkräfte wirken zwischen Molekülen mit polaren Bindungen.

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

71 Elektrostatische Anziehung wirkt zwischen Ionen.

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

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

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

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

76 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

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

78 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

79 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

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

81 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

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

83 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

84 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

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

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

87 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

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

89 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