Calciumcarbid - Energieträger und Grundstoff für Synthesen (WORD)

RAAbits Chemie Sek I/II

Unterrichtseinheit mit Schüler- und Lehrerversuchen, Übungsaufgaben und differenzierten Lernangeboten. Geeignet auch für Projektunterricht und Abiturvorbereitung.

Calciumcarbid wird, wenn auch im kleinen Umfang, als Energieträger eingesetzt. Wegen dieses Bezuges ist der Stoff für Experimente zur Energie bei chemischen Reaktionen gut geeignet. Da Calciumcarbid auch Grundstoff für eine Reihe von Synthesen ist, können sowohl der energetische als auch der stoffliche Aspekt chemischer Reaktionen thematisiert werden. Ergänzt bzw. abgerundet wird das Ganze noch mit Analysemethoden mit Calciumcarbid und den Produkten daraus. Mit unmittelbarer Relevanz zu Alltag und Wirtschaft kommen in dieser Unterrichtseinheit für die Oberstufe grundlegende Reaktionen, von Redoxreaktionen bis zu Additions- und Substitutionsreaktionen, zur Anwendung.

Kompetenzen:
Die Schülerinnen und Schüler können...

• die Struktur von Stoffen erklären, dabei insbesondere Stoffe mit kovalenten Bindungen (auch Mehrfachbindungen), Ionenbindungen und komplexen Verbindungen, sie können Reaktionen zu solchen Stoffen auch in mehreren Stufen erläutern, auch bezogen auf technische Prozesse.
• Eigenschaften und Reaktionsverhalten von Stoffen mit deren Struktur in Beziehung setzen und auch bei Reaktionsgleichungen aus dem Formelumsatz auf erforderliche Mengen von Reaktionspartnern schließen.
• die Typen von Reaktionen nach der Anwendung (wie die Reaktionen zur Energiegewinnung, Synthesereaktionen und Nachweisreaktionen) einordnen, ebenso nach den Typen (wie Säure-Base-Reaktionen, Redoxreaktionen und Reaktionen zu komplexen Verbindungen).
• die Reaktionsenthalpie aus Messergebnissen und Bildungsenthalpien aus Reaktionsenthalpien berechnen (Satz von Hess), verschiedene Stoffe nachweisen, Druckänderung bei Reaktionen in geschlossenen Gefäßen vorhersagen und überprüfen, Wassergehalt in feuchten festen Stoffen bestimmen.
• Reaktionsgleichungen mit der Ermittlung der Stoffmengen formulieren, Skizzen und Versuchsbeschreibungen in konkrete Handlungen umsetzen.
• die Wirkung von Sprengstoffen einordnen, die Reinheit eines Stoffes überprüfen und bewerten, die Genauigkeit einer Messmethode beurteilen und die Sicherheit eines Versuchsaufbaus beurteilen (Sicherheitsflaschen).