1.7 Grundgesetze Flashcards
Was umfasst das Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?
- Gesetze der Massenerhaltung: die Gesamtmasse bleibt bei einer chemischen Reaktion erhalten
- Gesetz der konstanten Proportionen: die Elemente reagieren immer in einem bestimmten konstanten Verhältnis zueinander, unabhängig von der Menge der beteiligten Elemente
- Gesetz der multiplen Proportionen: die Massenverhältnisse der Elemente, die sich in mehr als einer Verbindung miteinander verbinden können, stehen immer in einem Verhältnis kleiner ganzer Zahlen zueinander
Welches Hintergrundwissen benötigt man für das Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?
- Bildung neuer Stoffe bei chemischen Reaktionen
- Unterscheidung: Element vs. Verbindung
- Aggregatzustände
- Geschlossene/offene Systeme
- Gesetz der Massenerhaltung
- Gesetz der konstanten Proportionen
- Gesetz der multiplen Proportionen
Welche Lehrer*innenversuche gibt es zu dem Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?
- Boyle-Versuch
- Elektrolytische Zersetzung von Wasser
- Zinksulfid-Synthese
Welche Schüler*innenversuche gibt es zum Thema “Grundgesetze chemischer Reaktionen”?
- Streichholz-Versuch
- Fällungsreaktionen
- Kupfersulfid-Synthese
- Massenzunahme und Massenabnahme
- Verbrennung von Eisen
Was sind mögliche Lernziele für den Boyle-Versuch?
Lernziel 1: Die S*S beschreiben die Verbrennungsreaktion als chemische Reaktion, bei welcher ein Feststoff zu gasförmigen Produkten umgesetzt wird.
Lernziel 2: Die S*S entwickeln anhand der Beobachtungen und Messwerte des Versuchs das Gesetz von der Erhaltung der Masse.
Was wird beim Boyle-Versuch gezeigt?
Bei diesem Versuch wird die Massenerhaltung anhand einer einfachen Verbrennungsreaktion in einem geschlossenen System gezeigt.
Welche Sicherheitshinweise sind beim Boyle-Versuch zu beachten?
- Gasflasche
- Entzündbare Stoffe
- CO
- Wärmehandschuh
- geschlossenes System
Beschreibe kurz den Boyle-Versuch
- Aktivkohle in geschlossenem System verbrannt, danach nicht mehr zu sehen
- Vorher und nachher wiegen –> kein Unterschied –> Massenerhaltung
- Kohlenstoff + Sauerstoff –> Kohlenstoffdioxid
Welche Funktionsform hat der Boyle-Versuch?
- Problemexperiment
- Erarbeitungsexperiment
Was zeigt der Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”?
Bei diesem Versuch wird das Gesetz der konstanten Proportionen und das Atomanzahlverhältnis im Wasser-Molekül anhand der elektrolytischen Zersetzung von Wasser gezeigt.
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser” erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS erkennen die unterschiedlichen Volumina der beiden Gase und können daraus die Summenformel H2O ableiten.
Beschreibe kurz den Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”.
- elektrolytische Zersetzung von Wasser mit dem Hoffmann‘schen Zersetzungsapparat
- demineralisiertem Wasser gefüllt und die Platinelektroden werden an eine Stromquelle mit einer Gleichspannung von ca. 10 V angeschlossen
- Verhältnis ablesen
- Knallgas- und Glimmspanprobe
- Verhältnis 2:1
- Wasserstoff an der Kathode (Minuspol) und der Sauerstoff an der Anode (Pluspol)
Red: 2 H+(aq) + 2 e- –> H2(g)
Ox: 2 H2O(l) –> O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e-
Ges: 2 H2O(l) –> 2 H2(g) + O2(g)
Welche Funktionsform hat der Versuch “Elektrolytische Zersetzung von Wasser”?
LV
Erarbeitungsexperiment/
Bestätigungsexperiment
Was zeigt der Versuch der Zinksulfid-Synthese?
Bei diesem Versuch wird das Atomanzahlverhältnis von Zinksulfid anhand der Stärke und Vollständigkeit der Rektion bei der Synthese aus Zink und Schwefel ermittelt.
Welches Lernziel kann bei dem Versuch der Zinksulfid-Synthese erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS beschreiben den Versuch als chemische Reaktion, bei dem es zu einem beobachtbaren Energie- und Stoffumsatz kommt, wobei sie die stoffartkennzeichnenden Eigenschaften nennen können.
Lernziel 2: Die SuS können beschreiben, bei welchem Massenverhältnis die Reaktion am stärksten abläuft und mit Hilfe der Berechnung der Stoffmengen auf die Summenformel schließen.
Was ist der Unterschied zwischen Sulfid, Sulfit und Sulfat?
Sulfit: SO3 2-
Sulfid: S 2-
Sulfat: SO4 2-
Beschreibe kurz den Versuch zur Zinksulfid-Synthese.
- Zink und Schwefelpulver in verschiedenen Verhältnissen (1:2. 1:1 und 2:1) vorsichtig und ohne Druck in einer Porzellanschale vermischen
- auf feuerfester Unterlage bis zum Einsetzen der Reaktion erhitzen
- Stärke und Vollständigkeit der Umsetzung beobachten
- Zink:Schwefel 2:1 reagiert am stärksten und vollständig –> Massenverhältnis
- unter Berücksichtigung der molaren Massen der Elemente –> Atomanzahlverhältnis von 1:1, also ZnS
-Reaktionsgleichung
Zn(s) + S(s) –> ZnS(s)
Welche Funktionsform hat der Versuch der Zinksulfid-Synthese?
LV
Erarbeitungsexperiment
Was kann mit dem Streichholzversuch gezeigt werden?
Bei diesem Versuch wird das Gesetz der Erhaltung der Masse anhand der Verbrennung von Streichhölzern in einem geschlossenen System gezeigt.
Welches Lernziel kann mit dem Streichholzversuch erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS können mit Hilfe ihres Vorwissens (aus 2.2, 3.2 und 3.3) eigenständig ein Experiment entwickeln, um die Massenerhaltung bei chemischen Reaktionen zu überprüfen.
Lernziel 2: Die SuS können aus den Ergebnissen des Versuches das Gesetz zur Massenerhaltung formulieren.
Beschreibe kurz den Streichholzversuch.
- 2 Streichhölzer in RG, mit Luftballon verschließen
- wiegen
- erhitzen, entzünden
- abkühlen, wiegen
–> Gewicht bleibt gleich, Massenerhaltung
Welche Funktionsform hat der Streichholzversuch?
- SV
- Übungsversuch
- Bestätigungsexperimet
Was kann mit dem Versuch “Fällungsreaktionen” gezeigt werden?
Bei diesem Versuch wird das Gesetz der Erhaltung der Masse anhand von zwei Fällungsreaktionen gezeigt.
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Fällungsreaktionen” erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS können die Fehlvorstellung, Feststoffe seien schwerer als Flüssigkeiten, beurteilen
Beschreibe kurz den Versuch “Fällungsreaktionen”.
- Silbernitrat/Natriumchlorid-Gemischs –> weiß
- Eisen(III)-chlorid/Natriumhydroxid–Gemischs –> rot-braun
- Gewicht bleibt gleich
RG:
Ag+(aq) + Cl-(aq) –> AgCl(s) ↓
Fe3+(aq) + 3 OH-(aq) –> Fe(OH)3(s) ↓
Welche Funktionsform hat der Versuch der Fällungsreaktion?
- SV
- Bestätigungsexperiment
Was kann mit dem Versuch der Kupfersulfid-Synthese gezeigt werden?
Bei diesem Versuch wird die das Gesetz der konstanten Proportionen anhand der Synthese von Kupfersulfid aus den Elementen Kupfer und Schwefel gezeigt
Welche Lernziele können mit dem Versuch der Kupfersulfid-Synthese erreicht werden?
Lernziel 1: Die SS berechnen mithilfe der Messwerte des Versuchs das Massenverhältnis von Kupfer und Schwefel in Kupfersulfid.
Lernziel 2: Die SS erläutern das Gesetz der konstanten Proportionen anhand der Messwerte des Ver-suchs.
WElche Funktionsform hat der Versuch “Kupfersulfidsynthese”?
SV
Erarbeitungs-/Bestätigungsexperiment
Beschreibe kurz den Versuch zur Kupfersulfid-Synthese.
- überschuss Schwefelpulver in RG, Kupferblech (gewogen) drüber, in Stativ einspannen, Luftballon drüber
- Erhitzen
- Kupferblech wiegen
- mit verschieden großen Kupferblechen wdh
- Masse ist danach ca. 1/4 größer als vorher
- Cu(s) + S(s) –> CuS(s)
- Massenverhältnis ca. 4
- Nebenreaktion kann Ergebnis verfälschen bei zu langem erhitzen (2 CuS(s) + 3 O2(g) –> 2 CuO(s) + 2 SO2(g))
Was kann mit dem Versuch “Massenzunahme und Massenabnahme” gezeigt werden?
Bei diesem Versuch werden die Massenverhältnisse bei chemischen Reaktionen anhand von einer Massenzunahme und einer Massenabnahme während einer Reaktion gezeigt
Welches Lernziel kann bei dem Versuch Massenzunahme und Massenabnahme erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS können anhand des Experimentes begründen, das Verbrennungen nicht immer zu einem Masseverlust führen.
Beschreibe kurz den Versuch Massenzunahme und Massenabnahme.
- Kerze wird gewogen und dann angezündet
- Eisenwolle wird gewogen und danach mit Gasbrenner entzündet
- anschließend werden beide wieder gewogen
- Massenzunahme bzw. -abnahme
Welche Funktionsform hat der Versuch Massenzunahme und Massenabnahme?
- SV
- Problem/Bestätigung/Übungs
Was kann mit dem Versuch “Verbrennung von Eisen” gezeigt werden?
Bei diesem Versuch wird der Einfluss des Zerteilungsgrads auf die Stärke der Reaktion anhand von der Verbrennung von Eisen gezeigt.
Welches Lernziel kann bei dem Versuch Verbrennung von Eisen erreicht werden?
Die S*S beschreiben anhand der Verbrennung von Eisen, dass die Stärke der Reaktion vom Zerteilungsgrad bzw. der Oberfläche des Stoffes abhängt.
Beschreibe kurz den Versuch verbrennung von Eisen
Eisenpulver, Eisenwolle und Eisennagel werden in Brennerflamme gemacht
- Unterschiedliche Stärke der reaktion erkennbar
Welche Funktionsform hat der Versuch “Verbrennung von Eisen”
LV/SV
Problemexperiment/
Erarbeitungsexperiment
