Chemische Gleichgewichte - Verstehen anhand ausgewählter Experimente
Das Medium behandelt chemische Gleichgewichte anhand ausgewählter Experimente. Der Einfluss folgender Faktoren wird demonstriert:
- Konzentration (am Beispiel des pH-Wertes)
- Temperatur
- Druck
Laufzeit der didaktischen Erklärvideos: 26 Min.
Lautzeit der Forscherversionen: 13 Min.
Weitere Materialien wie Storyboards (pdf), Arbeitsblätter und versuchspraktische Hinweise
Auszug aus der didaktischen Vorbemerkung
Im Chemieanfangsunterricht werden die Schülerinnen und Schüler vor allem mit Reaktionen bekannt, bei denen eine stöchiometrische Umsetzung erfolgt. Die Reaktion von den Ausgangs- zu den Endstoffen erfolgt praktisch vollständig. Durch diese Art der Erstkonfrontation mit chemischen Reaktionen dominiert bei Schülerinnen und Schülern in der Folge meist die Vorstellung, dass dies bei chemischen Reaktionen immer der Fall sei.
Mit dem vorliegenden Material soll diese Vorstellung aufgebrochen und damit erweitert werden. Vor allem in geschlossenen Systemen sind Gleichgewichtsreaktionen (nahezu) immer anzutreffen. Beispielhaft sei hier auf Synthesen im Bereich der organischen Chemie verwiesen. Ohne Hinzufügen geeigneter Katalysatoren sind bei „Reaktionsende“ immer noch nennenswerte Mengen von Ausgangsstoffen vorhanden: Es hat sich nach einer Weile ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Ausgangs- und Endstoffen eingestellt.
Während ein statisches Gleichgewicht leicht vorstellbar ist – man denke an eine klassische Balkenwaage oder eine Wippe auf dem Spielplatz – ist dies bei einem dynamischen Gleichgewicht grundlegend anders. Einerseits finden hier nämlich fortwährend Reaktionen statt, andererseits impliziert dieses Gleich-gewicht keinesfalls „gleiche Mengen“. Ein chemisches Gleichgewicht hat sich eingestellt, wenn Hin- und Rückreaktion mit gleicher Geschwindigkeit stattfinden.
Gleichgewichtsreaktionen folgen bei Veränderungen der äußeren Bedingungen dem Prinzip des kleinsten Zwanges, bekannt als das Prinzip von Le Chatelier. Dabei
kompensiert ein System den äußeren Zwang dadurch, dass das Gleichgewicht immer auf die Seite verschoben wird, die dem Zwang entgegen-wirkt.
Bei den ausgewählten Demonstrationsexperimenten handelt es sich teilweise um Versuche, die heutzutage nicht unproblematisch im Chemieunterricht an
allgemeinbildenden Schulen sind, weil die verwendeten Chemikalien ein hohes Gefahrenpotential bergen und teilweise ein Tätigkeitsverbot besteht (z.B. Chrom-(VI)-Verbindungen, Blei(II)-nitrat).
Andere Demonstrationen können hingegen unter Berücksichtigung der dargestellten sicherheitstechnischen und versuchspraktischen Hinweise als Live-Experiment im Unterricht gezeigt werden.
Ziel des vorliegenden Mediums ist es, den Themenkomplex der chemischen Gleichgewichte mit hochqualitativem, modernem Video Content zu vermitteln und dabei Gesehenes in den Experimenten auf möglichst direktem Weg mit theoretischen Erklärungsansätzen zu verbinden. Die Videos sind so gestaltet, dass neben den didaktischen Erklärvideos, welche das Gesehene trotz vieler Fachtermini sehr verständlich erklären, zusätzlich Versionen für Lernende existieren, die eigenständige Beobachtungen sowie Deutungsversuche ermöglichen. Ergänzt wird das Medium schließlich durch Storyboards, welche die didaktischen Erklärvideos begleiten, sowie durch Arbeitsblätter und eine Auswahl von Fotos und Visualisierungen, die den Lehrenden dazu dienen, sie in eigene Unterrichtseinheiten zu integrieren.
Beispiel: Didaktisches Erklärvideo
Preisinformation
Chemische Gleichgewichte - Verstehen anhand ausgewählter Experimente
Kreisonlinelizenz (KOL): 55506307 | unbegrenzte Laufzeit
Das Medium behandelt chemische Gleichgewichte anhand ausgewählter Experimente. Der Einflussder Faktoren der Stoffkonzentration (am Beispiel des pH-Wertes), der Temperatur und des Drucks wird demonstriert.
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