Reaktionsgeschwindigkeiten - Einführung in die Kinetik von Reaktionen

Reaktionsgeschwindigkeiten

Gymnasium

Chemie

12. Klasse

7 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Schnecken bewegen sich langsam fort, Raketen fliegen schnell. Analog zum Geschwindigkeitsbegriff in der Mechanik kann man langsame Reaktionen wie das Durchrosten eines Metallgegenstandes und den extrem schnellen Reaktionsablauf bei einer Explosion unterscheiden. Diese Unterrichtseinheit führt Schülerinnen und Schüler zu einem Verständnis von Reaktionsgeschwindigkeit und klärt die Parameter, die Einfluss auf die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen haben. Die Anwendung der Stoßtheorie unterstützt sie bei der Entwicklung eines Verständnisses für die Zusammenhänge zwischen den Ursachen und ihren Wirkungen.
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Kompetenzen

Klassenstufe/Lernjahr:12
Dauer:7 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Durchführung und Auswertung von Experimenten, grafische Darstellung von Messergebnissen, Nutzung von Modelldarstellungen zur Stoßtheorie, Zusammenarbeit in Gruppen
Thematische Bereiche:Reaktionsgeschwindigkeit, mittlere Geschwindigkeit, momentane Geschwindigkeit, Reaktionen in heterogenen und homogenen Systemen, Stoßtheorie, Aktivierungsenergie
Medien:Experimente, Arbeitsblätter, Modelle, Bilder, Hilfekarten
Zusatzmaterialien:Anleitung zur Herstellung eines Teilchenmodells

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt Sv = Schülerversuch

1. Stunde

Thema:Ermittlung und Definition der mittleren Reaktionsgeschwindigkeit
Die GBUs finden Sie auf der CD 76.Sv: Geschwindigkeit der Reaktion von Calciumcarbonat mit Salzsäure
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • Marmor (granuliert)
  • Salzsäure (w = 5 %)
Geräte:
  • Becherglas 100 ml
  • Messzylinder 25 ml
  • Waage (digital)
  • Stoppuhr
  • Glaswanne
  • Schutzbrille
Entsorgung:Säurereste neutralisieren, neutrale Rückstände in den Abfluss
M 1 (Ab)Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion

2. Stunde

Thema:Die Stoßtheorie
M 2 (Ab)Reaktionspartner treffen zusammen – die Stoßtheorie
M 3 (Ab)Anfertigen eines Modells zur Stoßtheorie

3. Stunde

Thema:Geschwindigkeitsgesetze, Reaktionsordnung und Stoßtheorie
M 4 (Ab)Geschwindigkeitsgesetz und Reaktionsordnung

4. Stunde

Thema:Reaktionsgeschwindigkeiten im Vergleich
M 5 (Ab)Zusammengesetzte Reaktionen

5. Stunde

Thema:Einflüsse von Aktivierungsenergie und Temperatur
M 6 (Ab)Energieverteilung und Geschwindigkeitskonstante
M 7 (Ab)Hilfekarten zu M 6

6. Stunde

Thema:Katalysatoren beschleunigen Reaktionen.
Die GBUs finden Sie auf der CD 76.Sv: Katalysierte Umsetzung von Oxalsäure
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • verdünnte Schwefelsäure (w = 5 %)
  • Oxalsäurelösung (w = 6 %)
  • Kaliumpermanganatlösung (w = 0,6 %)
  • Mangan(II)-sulfat
  • Eisennagel
  • Wasser, demineralisiert oder dest.
Geräte:
  • Erlenmeyerkolben 300 ml
  • 2 Messzylinder 25 ml
  • Stoppuhr
  • Spatel
  • Schutzbrille
Entsorgung:Säurereste ggf. neutralisieren, neutrale Rückstände in den Sammelbehälter für Schwermetallabfälle
Die GBUs finden Sie auf der CD 76.Sv: Katalytische Zerlegung von Wasserstoffperoxid
Dauer:Vorbereitung: 5 min Durchführung: 5 min
Chemikalien:
  • Wasserstoffperoxidlösung (w = 5 %)
  • Braunstein (Mangandioxid)
  • Eisennagel
Geräte:
  • Reagenzglasständer mit 3 Reagenzgläsern
  • Spatel
  • Glimmspan
  • Feuerzeug
  • Schutzbrille
M 8 (Ab)Die Wirkung von Katalysatoren

7. Stunde

Thema:Lernzielkontrolle zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit
M 9 (Ab)Aufgaben zum Thema Reaktionsgeschwindigkeit

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