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Die Allotropie des Kohlenstoffes - Diamant, Graphit und Nanotubes (WORD)

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Sekundarstufe II

Chemie


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Art.Nr.: NWL147612018
Verlag: RAABE Verlag


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RAAbits Chemie, Oberstufe

Unterrichtseinheit für den sprachsensiblen Unterricht mit offenen Unterrichtsformen

Im Kernlehrplan für die Sekundarstufe II des Landes Nordrhein-Westfalen für das Fach Chemie ist die Behandlung anorganischer Kohlenstoffverbindungen in der Einführungsphase obligatorisch. Explizit wird die Nanochemie des Kohlenstoffs in die Betrachtung mit einbezogen. Hierdurch soll die Vielfalt der Kohlenstoffverbindungen auf eine breitere Basis gestellt werden und ein vielfältigerer Zugang zum Verständnis (Struktur-Eigenschafts-Konzept) und zur Einschätzung von Stoffen des Alltags (Scientific Literacy) geschaffen werden.

Noch begegnen uns die Kohlenstoff-Nanomaterialien nicht häufig im Alltag. Jedoch bietet die Behandlung der Kohlenstoffmodifikationen - insbesondere der "neuen" Erscheinungsformen - den Brückenschlag zu schultauglichen Experimenten aus der Nanochemie. Diese sind in der Regel Bereichen der Anorganischen Chemie zuzuordnen, die in die Schulchemie fachlich schwierig zu integrieren sind, oder gehen biologischen Phänomenen nach. Da in dieser beschriebenen kohlenstofffreien Nanochemie zahlreiches Material angeboten wird, wird in diesem Beitrag auf diesen Bereich der Nanochemie verzichtet.

Aus dem Inhalt:

  • Carbon
  • Kohlenstoff
  • Diamant
  • Graphit
  • Bleistift
  • Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Diamant und Graphit
  • Die Strukturen der "neuen" Kohlenstoffmodifikationen
  • Schnittvorlagen für Papiermodelle
  • Nur eine Atomschicht dick
  • Kohlenstoff-Nanoröhren

Kompetenzen: Die Schülerinnen und Schüler können...

  • die Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und Verwendung der Stoffe erkennen.
  • Möglichkeiten der vertikalen Vernetzung innerhalb der Chemie sowie der horizontalen Vernetzung mit anderen Unterrichtsfächern erkennen und nutzen.
  • erworbenes Wissen über Stoffe und chemische Reaktionen auf der Grundlage der facheigenen Basiskonzepte strukturieren.
  • selbstständig chemische Experimente durchführen, beobachten und auswerten.
  • geeignete Modelle zur Beschreibung und Erklärung chemischer Sachverhalte anwenden.
  • mathematische Verfahren und Hilfsmittel zur Lösung exemplarischer chemischer Aufgaben anwenden.
  • konkrete chemische Sachverhalte unter angemessener Nutzung der Fachsprache beschreiben und veranschaulichen.
  • Aussagen aus unterschiedlichen Perspektiven betrachten und diese sachgerecht auf der Grundlage chemischer Kenntnisse bewerten.
  • Technikfolgen, wirtschaftliche Aspekte und Stoffkreisläufe im Sinne der Nachhaltigkeit beurteilen.

Dauer:  6-8 Stunden

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