Aktivierungsenergie und Katalyse - Verstehen von Stabilität und Veränderung

Aktivierungsenergie und Katalyse

Gymnasium

Chemie

9. Klasse

10 Unterrichtsstunden

Bestandteile

Farbseite

Beschreibung

Stoffe können verbrennen, im Boden verrotten oder von selbst zerfallen. Neben hinreichend niedrigen Temperaturen ist die Aktivierungsenergie der entscheidende Grund für die Stabilität von Stoffen. Katalysatoren sind der Schlüssel für die Beeinflussung dieser Barriere gegen den Zerfall. Die Unterscheidung von Stoff- und Teilchenebene ermöglicht es den Lernenden, viele Reaktionen in ihrer Alltagswelt, in der chemischen Industrie und in Lebewesen besser zu verstehen.
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Kompetenzen

Klassenstufe:9
Dauer:10 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:1. Planung, Durchführung und Auswertung von Experimenten, 2. Kooperation im Rahmen von Gruppenarbeit, fachsprachlich angemessenes Beschreiben von Naturphänomenen
Thematische Bereiche:Energetik chemischer Reaktionen, Steuerung des Ablaufs chemischer Reaktionen
Medien:Experimente, Arbeitsblätter, Bilder

Inhaltsangabe

Lv = LehrerversuchSv = SchülerversuchAb = Arbeitsblatt

1. Stunde

Thema:Energieumsatz bei chemischen Reaktionen
M 1 (Ab, Lv)Wasserstoff reagiert an der Luft
Knallgasreaktion mit einem Luftballon
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 5 min
Die GBUs finden Sie auf der CD 72.Chemikalien:
  • Wasserstoff
  • Wunderkerze
Geräte:
  • Luftballon
  • Gummischlauch
  • Stab ca. 1 m
  • Feuerzeug
  • Klebeband
  • Schutzbrille

2. Stunde

Thema:Energieänderungen bei chemischen Reaktionen
M 2 (Ab, Lv)Blaues und weißes Kupfersulfat
Versuche mit blauem und weißem Kupfersulfat
Dauer:Vorbereitung: 10 min Durchführung: 10 min
Die GBUs finden Sie auf der CD 72.Chemikalien:
  • Kupfersulfat-Pentahydrat
  • wasserfreies Kupfersulfat
Geräte:
  • Reagenzglas mit Reagenzglashalter
  • Brenner
  • Uhrglas
  • Pipette
  • Demonstrationsthermometer
  • Schutzbrille

3./4. Stunde

Thema:Aktivierungsenergie
M 3 (Ab)Start und Ablauf von chemischen Reaktionen
M 4 (Ab)Energieänderungen auf Teilchenebene

5. Stunde

Thema:Katalysatoren
M 6 (Ab, Sv)Helfer beim Start und Ablauf chemischer Reaktionen
Schülerversuch: Verbrennung von Würfelzucker
Dauer:Vorbereitung: 10 min Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • Würfelzucker
  • Asche (z.B. aus abgebrannten Streichhölzern)
Geräte:
  • Porzellantiegel
  • Gasbrenner
  • Anzünder für den Brenner
  • Tiegelzange
  • feuerfeste Unterlage
  • Schutzbrille

6./7. Stunde

Thema:Katalysatoren setzen die Aktivierungsenergie herab
M 6 (Ab, Lv)Wasserstoff zünden ohne Zündung
Knallgasreaktion mit Platin-Katalysator
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 5 min
Die GBUs finden Sie auf der CD 72.Chemikalien:
  • Wasserstoff
  • Platin-Katalysatorperlen
Geräte:
  • Gummischlauch
  • Pipette
  • Uhrglas
  • Schutzbrille
M 7 (Ab)Wirkungsweise von Katalysatoren

8. Stunde

Thema:Biokatalysatoren und deren Bedeutung
M 8 (Ab, Sv)Lebewesen stellen Katalysatoren her
Schülerversuch: Stärkeabbau im Mund I
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 10 min
Chemikalien:
  • Brot (z .B. Roggenbrot)
Geräte:
  • keine Geräte notwendig
Schülerversuch: Stärkeabbau im Mund II
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min
Die GBUs finden Sie auf der CD 72.Chemikalien:
  • stark verdünnte Stärkelösung
  • Iod-Kaliumiodid-Lösung
Geräte:
  • Becherglas
  • Reagenzglas
  • Pasteurpipette

9./10. Stunde

Thema:Katalysatoren im Haushalt und in der Industrie
M 9 (Ab)Katalysatoren in Technik und Haushalt

Minimalplan

Ihre Zeit ist knapp? Dann planen Sie die Unterrichtseinheit für acht Stunden. Das Thema der 8. Stunde kann auch dem Biologieunterricht vorbehalten bleiben. Das Thema der 9./10. Stunde können Sie durch die Einschränkung der Vielfalt auf eine Stunde verkürzen.

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