Wie gelangt man im Unterricht zu den verschiedenen Vorstellungen über den Aufbau von Atomen? Welche Experimente eignen sich hierfür als Brückenexperimente? Praxisorientiert und verständlich führt Jürgen Neumann Studenten des Lehramts Chemie in die Grundlagen der Chemie für den Unterricht ein; im Zentrum steht hierbei das Experiment als wesentlicher Schritt auf dem Weg zum Erkenntnisgewinn. Es werden am Experiment orientierte Wege beschrieben, die sich als Übergänge im Sinne der fachlichen Erweiterung und Vertiefung chemischer Grundlagen für Mittel- und Oberstufe verwenden lassen; eine ideale Ergänzung zu einschlägigen Grundlagenlehrbüchern und eine Hilfe für die Planung und Durchführung experimenteller Unterrichtsinhalte. Illustriert und ergänzt werden die chemischen Grundlagen und Zusammenhänge durch zahlreiche einprägsame Tafelabbildungen, unterstützende Videoclips zu Experimenten im Unterricht sowie historische Daten. Damit richtet sich dieses Praxishandbuch auch an Studierende des Lehramts Biologie zur fachlich-experimentellen Vertiefung chemischer Zusammenhänge, an Fachkolleginnen und -kollegen der Chemie sowie anderer Fachrichtungen und zur eigenen Inspiration. Viele der vorgestellten Experimente sind unter Verwendung von Plastikmaterialien aus der Medizin und Labortechnik konzipiert, die eine kostengünstige sowie Gefahrenstoff- und Verletzungsgefahr reduzierte Alternative zu gängigen, auf Glasmaterialien basierten Experimenten darstellen und sich im Unterricht mit geringem Zeitaufwand realisieren lassen. Ein Nachschlagewerk für alle Interessierten, die auf der Suche nach der Bedeutung von Modellen im Chemieunterricht sowie der Erklärung zu vielen Experimenten in der Schule sind; auch Experimente zu aktuellen Themen wie elektrisch leitende Kunststoffe und der Lithium-Ionen-Akku sind ein Thema.

Experimentengliederung in Lernziel, Lernvoraussetzung, Versuch, Material, Beobachtung, Auswertung

Videos mit Experimenten

Kopplung der fachlichen Inhalte an Experimente und Modelle

Autorentext

Dr. Jürgen Neumann studierte Biologie mit Schwerpunkt Biochemie und Genetik in Mainz. Nach seiner Promotion forschte er als wissenschaftlicher Assistent weitere sechs Jahre an den molekularen Mechanismen der Antigenerkennung und -präsentation, bevor er als Quereinsteiger mit den Fächern Chemie und Biologie ins Lehramt wechselte. Er arbeitet seit 2008 als Lehrer am Nordseegymnasium Sankt Peter-Ording und leitet dort die Fachschaft Chemie. Er engagiert sich in Projekten des Instituts für die Pädagogik der Naturwissenschaften in Kiel und betreut Lehramtsstudentinnen und -studenten im Vorbereitungsdienst im Fach Chemie als Mentor.

Inhalt
Teil I: Grundlagen in der Chemie I (Bereich Mittelstufe).- Einleitung: Modelle im Chemieunterricht.- Das Stoff-Teilchen-Modell.- Experimente zur Bildung einer Vorstellung zu den Begriffen Element und Verbindung.- Die Atomvorstellung nach Dalton.- Die internationale Sprache der Chemie: Wie wird eine Reaktionsgleichung aufgestellt?- Die Atomvorstellung nach Rutherford.- Die Atomvorstellung nach Bohr.- Die Metall- und Ionenbindung nach Bohr.- Die Elektronenpaarbindung im Kugelwolkenmodell.- Donator-Akzeptor-Prinzip: Redoxreaktionen.- Donator-Akzeptor-Prinzip: Säure-/Base-Reaktionen.- Teil II: Grundlagen in der Chemie II (Bereich Oberstufe).- Einleitung: Organische Chemie.- Alkane, Alkene, Alkine: Typische Eigenschaften und Reaktionen.- Alkohole: Typische Eigenschaften und Reaktionen.- Aldehyde: Typische Eigenschaften und Reaktionen.- Carbonsäuren: Typische Eigenschaften und Reaktionen.- Das chemische Gleichgewicht und Massenwirkungsgesetz.- Grundlagen und Experimente aus dem Bereich der Lebensmittelchemie.- Das quantenmechanische Atommodell: Grundlagen und Experimente aus dem Bereich der Aromaten- und Farbstoffchemie.- Grundlagen und Experimente aus dem Bereich der Kunststoffchemie.- Grundlagen und Experimente aus dem Bereich der Elektrochemie.- Anhang.- Bauanleitungen für Low-Cost-Apparaturen.- Schaubild zur Entsorgung von Chemikalien.- Chemikalienverzeichnis.- H- und P-Sätze.