Das Element Wasserstoff - Ein besonderer Stoff im Fokus

Das Element Wasserstoff

Mittlere Schulformen

Chemie

8. | 9. Klasse

6 - 9 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Immer intensiver müssen wir uns mit alternativen Energiequellen auseinandersetzen, da die fossilen Rohstoffe zur Neige gehen. Wenn man aus Wasser Wasserstoff gewinnen und die Sonne dazu als Energiequelle nutzen würde, so wäre dies ein idealer Lösungsansatz. Mit der Entwicklung der Brennstoffzelle, die mit Wasserstoff als Brennstoff arbeitet, kann der Traum Wirklichkeit werden. Ihre Schüler lernen anhand von Lehrerversuchen und einer Projektarbeit die Voraussetzungen zum Verständnis dieser Technologien. Anhand eines Modellautos erarbeiten sie sich selbstständig die Funktionsweise eines Wasserstoffautos. Mit Folienvorlage!
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# brennstoffzelle
# anode
# kathode
# knallgas
# glimmspan
# kalte verbrennung
# elektrolyseur
# brennstoff
# sauerstoff

Kompetenzen

Klasse:9/10
Dauer:9 Stunden (Minimalplan: 6)
Kompetenzen:Die Schüler …
  • finden einfache Erklärungen für die Elektrolyse von Wasser und stellen sie in einer chemischen Gleichung dar.
  • erklären die Knallgasexplosion von Wasserstoff und Sauerstoff
  • recherchieren Informationen zur Geschichte des Wasserstoffs und fassen sie sinnvoll zusammen.
  • verwenden Fachbegriffe wie Analyse, Synthese, Elektrolyse und PEM-Brennstoffzelle angemessen und fachlich richtig.
Versuche:
  • Elektrolyse von Wasser im Hofmannschen Zersetzungsapparat (LV)
  • Knallgasexplosion im Eudiometerrohr (LV)
  • Explosion eines Wasserstoffballons (LV)
  • Elektrolyse und kalte Verbrennung mit dem Modellauto (SV)
Übungsmaterial:
  • Wasserstoff in der Geschichte – vom Heißluftballon zum Luftschiff
  • Projektarbeit zur Wasserstofftechnologie und Brennstoffzelle
  • Funktion der PEM-Brennstoffzelle
  • Jetzt weiß ich`s – Rund um den Wasserstoff

Inhaltsangabe

V = VorbereitungFO = FolieAB = Arbeitsblatt
D = DurchführungSV = SchülerversuchLEK = Lernerfolgskontrolle
= Zusatzmaterial auf CDLV = LehrerversuchVP = Versuchsprotokoll
M 1 (FO)Die Energie von morgen
LV V: 20 min D: 20 minElektrolyse von Wasser im Hofmannschen Zersetzungsapparat
  • 1 Schutzbrille
  • ca. 200 ml destilliertes Wasser, das mit ca. 20 ml Schwefelsäure angesäuert wurde
  • 1 Hofmannscher Zersetzungsapparat
  • 2 Kabel
  • 1 Netzgerät bzw. Transformator
  • Stativmaterial
  • 2 Reagenzgläser
  • 1 Glimmspan
  • 1 Bunsenbrenner
M 2 (VP/AB)Elektrolyse von Wasser im Hofmannschen Zersetzungsapparat
LV V: 10 min D: 10 minKnallgasexplosion im Eudiometerrohr
  • 1 Schutzbrille
  • Wasser
  • 1 Gasflasche mit Wasserstoff
  • 1 Gasflasche mit Sauerstoff
  • Kabel
  • Stativmaterial
  • 1 Eudiometerrohr
  • 1 Zündfunkengeber
  • 1 Plastik- oder Blechbecher
M 3 (VP/AB)Knallgasexplosion im Eudiometerrohr
LV V: 10 min D: 10 minKnallgasexplosion im Luftballon
  • 1 Schutzbrille
  • 1 Gasflasche mit Wasserstoff
  • 1 Luftballon
  • 1 Baumwollfaden
  • 1 Teleskopstange mit Kerze
  • 1 Klebestreifen
M 4 (AB)Wasserstoff in der Geschichte – vom Heißluftballon zum Luftschiff
M 1 (FO)Wasserstoff damals und heute
M 5 (AB)Wasserstofftechnologie und Brennstoffzelle – eine Projektarbeit
M 6 (AB)Funktion der PEM-Brennstoffzelle
M 7 (SV/AB) V: 30 min D: 20minElektrolyse und kalte Verbrennung mit dem Modellauto
  • 1 Schutzbrille pro Schüler
  • 1 Baukasten mit Wasserstoff-Solar-Auto
  • destilliertes Wasser
  • ggf. 1 Lampe
  • ggf. Blockbatterien
Stunde 9Quiz
M 8 (LEK)Jetzt weiß ich’s! – Rund um den Wasserstoff
(LEK)Rund um den Wasserstoff – zusätzliche Quizkarten

DieGefährdungsbeurteilungenzu den Versuchen finden Sie auf CD 23

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