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Wie lassen sich verschiedene Stoffgemische aus dem Alltag mit einfachen Verfahren trennen?

Stoffe (1)

Reinstoffe, Stoffgemische und Trennverfahren

UF1 Fakten wiedergeben und erläutern - natürliche Phänomene und einfache technische Prozesse mit chemischen Konzepten beschreiben und erläutern.

E4 Untersuchungen und Experimente planen - einfache Versuche zur Überprüfung von Vermutungen zu chemischen Fragestellungen selbst entwickeln.

K9 Kooperieren und im Team arbeiten - chemische Probleme im Team bearbeiten und dafür Aufgaben untereinander aufteilen sowie Verant­wortung für Arbeitsprozesse und Produkte übernehmen.

Lernvoraussetzungen – aus der Chemie und aus anderen Fächern:

Die Schülerinnen und Schüler

- kennen und beachten die Sicherheitsbestimmungen (IF1 Stoffe, UV 1);

- besitzen Vorkenntnisse im Umgang und der Bezeichnung der wichtigsten Laborgeräte (IF1 Stoffe, UV 1);

- kennen den Aufbau eines Versuchsprotokolls (IF1 Stoffe, UV 1);

- können Stoffe anhand ihrer Eigenschaften unterscheiden (IF1 Stoffe, UV 1).

Fächerübergreifende Aspekte:

Verwendung des Präsens in Berichten → Deutsch

Physikalische Eigenschaften von Stoffen → Physik (Magnetisierbarkeit, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit)

Wodurch unterscheiden sich Reinstoffe und Stoffgemische?

Wie lassen sich Stoffgemische auf der Grundlage physikalischer Trennverfahren trennen?

Wie zeichnet man einen Versuchsaufbau?

Stoffgemisch, Trennverfahren

Planen von Versuchsaufbauten

(24 Ust.)

Ordnungsprinzipien für Stoffe nennen und diese in Stoffgemische und Reinstoffe einteilen (UF3).

einfache Trennverfahren für Stoffe und Stoff­gemische beschreiben (UF1).

Laborgeräte für verschiedene Trennverfahren versuchsbezogen auswählen und fachgerecht und planungsgemäß aufbauen (E4, E5).

einfache Versuche (u. a. zur Trennung von Stoffen in Stoffgemischen unter Nutzung relevanter Stoffeigenschaften) planen und sachgerecht durchführen (E4, E5).

Trennprinzipien von Trennverfahren mithilfe eines Teilchenmodells erklären (E7, E8).

bei Versuchen in Kleingruppen, u.a. zu Stofftrennungen, Initiative und Verant­wortung übernehmen, Aufgaben fair ver­teilen und diese im verabredeten Zeitrahmen sorgfältig erfüllen (K9, K8).

in vorgegebenen Situationen geeignete Trennverfahren nach ihrer Angemessenheit beurteilen und begründet auswählen (B1).

• Trennverfahren: Eindampfen, Destillation, Chromato­grafie, Filtration, Extraktion, Absetzenlassen, Adsorption, Zentrifugation
• Stoffe des Alltags: z. B. Rotwein, Chips, bunt dragierte Schokolinsen, Schokolade, Orangensaft, naturtrüber Apfelsaft, Meerwasser, Filzstiftfarbstoffe, verschiedene Gebrauchsmetalle
• Planung von (einigen) Versuchsaufbauten durch die Lernenden, verbunden mit dem Anfertigen einer Zeichnung und der Erläuterung der Funktionsweise der Apparatur
• Anfertigen von Zeichnungen auf Teilchenebene, die die physikalischen Trennprinzipien verdeutlichen
• Durchführen von Schülerexperimenten in Kleingruppen unter besonderer Beachtung von Sicherheitsmaßnahmen
• Präsentation eines unbekannten Stoffgemischs mit dem Arbeitsauftrag, begründet (ein) Trennverfahren zur Auftrennung zu nennen und die Trennung ggf. experimentell durchzuführen
• Schriftliche Überprüfung: s. Beispielklassenarbeit

Der Unterricht kann in Form der kooperativen Lernform der Lernfirma durchgeführt werden .

Alternative: ein von Schülerexperten angeleitetes Stationenlernen zu den Trennverfahren

• mögliche Binnendifferenzierung:
  Durchführung von zusätzlichen Trennverfahren über die als verbindlich festgelegten hinaus (s.o.), durch Erhöhung der Anzahl der zur Verfügung gestellten Laborgeräte und eine selbstständige, begründete Auswahl für jedes Trennverfahren durch die Lernenden
• Für die Chromatografie eignen sich besonders gut „M&M´s^TM“ wegen ihres Farbstoffgemisches.

Wo werden im Alltag Trennverfahren durchgeführt und welche Trennprinzipien werden angewandt?

(4 Ust.)

Texte mit chemierelevantem Inhalt (u.a. zum Recycling von Rohstoffen) in Schulbüchern und in altersgemäßen populärwissenschaftlichen Schriften Sinn entnehmend lesen und zusammenfassen (K1, K2).

Die Schülerinnen und Schüler recherchieren arbeitsteilig Trennverfahren im Alltag - z. B. in den Bereichen Kläranlage, Mülldeponie, Recycling von Metall- und Elektronikschrott - und stellen sich die Ergebnisse nach der Methode „Kugellager“ gegenseitig vor.

1.

Uni Bremen: Chemiedidaktik

Informationen und Materialien zur „Lernfirma“ zum Thema Trennverfahren