Arbeitsblatt: Chemie Einführung

Einführung in die Chemie Name: Chemie Inhaltsverzeichnis 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Was ist eigentlich Chemie? Stoffe und Stoffumwandlung Metalle Luft und Wasser Oxidation und Reduktion Atomen und Ionen Hydroxide und Säuren Salze Chemie 1 Was ist eigentlich Chemie? Lernziele: Du kannst den Begriff „CHEMIE in eigenen Worten erklären. Du kannst die Anfänge der Chemie jemandem erzählen. Du kannst beschreiben, was hinter dem Begriff „weisses Gold steht und erklären, warum es so kostbar war. Du kannst 5 wichtige Entdeckungen aufzählen. Du kannst den Begriff für den Vorgang, bei dem zwei Stoffe miteinander reagieren und ein neuer Stoff entsteht, aufschreiben. Chemie 1 Was ist eigentlich Chemie? Chemie 1 Was ist eigentlich Chemie? Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Lernziele: Du kannst bei verschiedenen Gegenständen erklären, aus was für Stoffen sie bestehen. Du kannst Stoffe an ihren Eigenschaften unterscheiden und benennen. Du kannst eine Methode nennen um Stoffe experimentell zu unterscheiden und kannst diese selbst durchführen. Du weisst, dass bei Stoffumwandlungen neue Stoffe mit neuen Eigenschaften entstehen. Du kannst die Methode „Erhitzen, welche eine Stoffumwandlung hervorruft, selber anwenden. Du kannst schriftlich erklären, was eine chemische Reaktion ist und was mit ihr verbunden ist. Du kannst schriftlich erklären, zu was sich bei einer chemischen Reaktion die Ausgangsstoffe wandeln. Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Stoffe, die du schon kennst 1. Notiere zu jedem Gegenstand mindestens einen Stoff, aus dem er bestehen kann! 2. Viele Gegenstände können je nach Verwendungszweck aus unterschiedlichen Stoffen hergestellt sein. Ergänze die Tabelle! Gegenstand Löffel Türen Koffer Computer Mögliche Stoffe Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Stoffe können an ihren Eigenschaften erkannt werden Wie kannst du ein Kupferblech von einem Eisenblech unterscheiden? Schau es dir an und probiere aus. Um welchen Stoff handelt es sich hier? Tipp: Suche im Internet nach dem Schmelzpunkt. Gesucht wird Ein Stoff, dem es auf aufgrund seiner weissen Farbe immer wieder gelingt, sich als ein anderer auszugeben. Da er geruchlos ist, kann er auch der besten Spürnase unauffällig entwischen. Charakteristisch für ihn ist, dass er auch bei einer heissesten Verfolgungsjagd erst bei 801C schmilzt. Vorsicht! Bei Regen löst er sich spurlos auf. Sein Vergehen besteht darin, bei starker Anwesenheit im Essen allen den Appetit zu verderben. Ein Detektiv weiss Bescheid . Finde kurze Steckbriefe für einige Stoffe! Benutze eine Tabellen- und Formelsammlung! Stoff Essiglösung Eigenschaft Farbe Geruch Aggregatszustand Schmelztemperatur Siedetemperatur Schwefel Eisen Wasser Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Löslichkeit von Stoffen Du erhältst zwei Reagenzgläser mit je zwei festen Stoffe (Stoff und Stoff B). Gib mir einer Pipette zu jedem der Feststoffe etwa 2ml Wasser, wie im Bild gezeigt wird. Schüttle das Reagenzglas kurz. Was hast du beobachtet? Ergänze den Text! Nach Zugabe von Wasser zu Stoff Nach Zugabe von Wasser zu Stoff ist die Flüssigkeit ist die Flüssigkeit Was kannst du über die Löslichkeit der beiden Stoffe aussagen? Stoff war ein löslicher Stoff war ein ein löslicher Stoff. Stoff. Trage in eine Tabelle dir bekannte Stoffe ein, die sich ähnlich verhalten wie die Proben und im Experiment! Lösliche Stoffe (wie A) Schwer lösliche Stoffe (wie B) Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Stoffe verändern sich keine Zauberei! Dir wird Zucker in einem Reagenzglas gegeben. Untersuche, wie sich dieser Stoff beim Erhitzen verhält! Durchführung Gib den Zucker auf ein Verbrennungslöffel! Erhitze den Zucker vorsichtig über der Brennerflamme (nebenstehendes Bild)! Beobachtung Nach kurzer Zeit: Nach weiterem Erhitzen: Auswertung: (Was hast du gelernt?) neue, Stoffumwandlung, anderen, chemische Reaktion, umgewandelt Beim längeren Erhitzen von Zucker findet eine statt. Bei diesem Vorgang wird der Zucker verändert. Dabei entstehen Stoffe mit Eigenschaften. Ein solcher Vorgang, bei dem Stoffe werden, heisst Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Wie unterscheidest du Stoffe? Versuchen darfst du nicht! 1. Gegeben sind die drei Stoffe Kochsalz, Mehl und Puderzucker. Diese Stoffe sollst du experimentell unterscheiden. Notiere zunächst mindestens zwei Eigenschaften dieser Stoffe, in denen sie sich gleichen! Überlege dir anschliessend wie die Stoffe wohl auf Wasser und Hitze reagieren. Was erwartest du? Wie werden sich die Stoffe bei den Experimenten vermutlich verhalten? Stoff 1. Eigenschaft (Löslichkeit) 2. Eigenschaft (Erhitzen) Kochsalz Mehl Zucker Du erhältst nun diese drei Stoffe in drei Reagenzgläsern A, B, C). Überprüfe deine Vermutungen aus der Tabelle im Experiment! Stelle fest, in welchem Reagenzglas sich welcher Stoff befindet. Denke daran, die Stoffproben vor dem Experimentieren zu halbieren. Beobachtung und Auswertung Stoff in A: Stoff in B: Stoff in C: Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen 2. Wie kannst du drei verschiedene Flüssigkeiten unterscheiden? Aus den drei farblosen Flüssigkeiten Wasser, Kochsalzlösung und Alkohol ist die Kochsalzlösung herauszufinden. Welche zwei Eigenschaften der Stoffe würdest du prüfen? Zu prüfende Eigenschaft Erwartetes Ergebnis Alkohol Kochsalzlösung Wasser Alkohol Kochsalzlösung Wasser Auch Stoffe haben Eigenschaften Stoffe haben Eigenschaften, auf Basis derer man sie unterscheiden kann. Sie haben typische Schmelz- und Siedepunkte, eine unterschiedliche Dichte, sie sehen verschieden aus und haben einen charakteristischen Geruch. Einige Stoffeigenschaften sind für uns Menschen gefährlich: Stoffe können giftig oder ätzend sein, leicht entzündlich oder sogar explosiv. Einige Stoffe haben ganz besondere Eigenschaften, die sie für uns als Materialien interessant machen: So werden Halbleiter in Computerchips und Flüssigkristalle in LCD Bildschirmen eingesetzt und erfüllen dort Aufgaben, die kein anderer Stoff übernehmen könnte. Aufgrund ihrer Eigenschaften kann man Stoffe auch voneinander trennen. Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Geräte zum Experimentieren ein Rätsel Lösungswort:_ Zeichne das Gerät: Chemie 2 Stoffe und Stoffumwandlungen Richtiges Verhalten beim Experimentieren im Chemie-Unterricht Nummeriere die Bilder nach den vorgegebenen Regeln. 1. Vorsicht beim Erhitzen! Es kann Siedeverzug auftreten. 2. Führe die Geruchsprobe durch Zufächeln zu. 3. Chemikalienflaschen müssen vorschriftsmässig beschriftet sein. 4. Hänge deine Jacke an die dafür vorgesehenen Haken. 5. Chemikalien gehören nicht in Gefässe für Lebensmittel. 6. Chemikalien darfst du NIE kosten. Chemie 3 Metalle Lernziele Du kannst drei Eigenschaften von Metallen aufschreiben. Du weisst dass Metalle je nach ihren Eigenschaften für verschiedene Zwecke genutzt werden und kannst mind. ein Beispiel vom Verkehr, Haushalt und der Industrie machen. Du kannst vier Metalle und ihre chemischen Symbole nennen. Chemie 3 Metalle Vielseitige Verwendungen von Metallen 1. Metalle werden zu unterschiedlichen Gegenständen verarbeitet. a) b)_ c) d)_ Welche Metalle werden hier verwendet? Trage die Namen der Metalle unter den Bildern und in die Tabelle ein. 2. Notiere Eigenschaften dieser Metalle, die für den Verwendungszweck wichtig sind. Metall a) b) c) d) Eigenschaften Chemie 3 Metalle Welche Worte passen zusammen? Gold- Zink- Kupfer- Aluminium- Eisen- Blei- Silber- Magnesium-krug -folie -fackel -stich -bahn -dachrinne -ring -batterie -kette Jeder Stoff hat sein chemisches Zeichen Die chemischen Zeichen heissen bei den Metallen „chemische Symbole. Gib die Bedeutung der chemischen Symbole an! Fe a) Mg Au a) Sn a)_ a)_ Al a) Ag a) Chemie 3 Metalle Eine ungewöhnliche Geschichte um Metalle An einem Sommertag des Jahres 1849 verliess Bill Brown noch vor Sonnenaufgang seine Hütte in den kalifornischen Bergen und begab sich zum nahem Fluss. Dort angekommen begann er sogleich, mit einer Fe-Schaufel Flusssand in eine flache Pfanne aus Zn zu befördern. Nun folgte die mühevolle Arbeit des Au-Waschens. Zuvor hatte Bill noch seine Flinte mit Pulver und Pb versehen, für den Fall, dass sich unliebsamer Besuch einstellen sollte. Um den Hals trug er ein Kettchen aus Ag, das er als seinen Glücksbringer betrachtete. Trotz zunehmender Tageshitze arbeitete er unverdrossen und gönnte sich nur hin und wieder einen Schluck aus seinem kleinen Becher aus Sn. Seine Mittagsmahlzeit wärmte ersich in einem kleinen Cu-Kessel über offenem Feuer. Danach gings wieder ans Werk. Der Lohn der langen Mühsal fand sich bei sinkender Sonne in Gestalt fünf gelbglänzenden Kügelchen in einem kleinen Lederbeutel, den Bill erschöpft, aber stolz zufrieden nach Hause trug. Suche die Symbole für die Metalle aus der Geschichte heraus! Schreibe diese auf und gib die Namen der Metalle an! Wir untersuchen Metalle Notiere drei Metalle in der ersten Spalte der Tabelle. Ergänze die Eigenschaften dieser Metalle. Kennzeichne gemeinsame Eigenschaften der Metalle durch Unterstreichen. Benutze zum Lösen der Aufgabe ein Lexikon, das Internet oder eine Formelsammlung. Metall Farbe Glanz Elektrische Leitfähigkeit Chemie 3 Metalle Gesucht wird ein Laborgerät aus Metall 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Kleinstes Teilchen Unterrichtsfach Stoff, der aus einer Atomart besteht Laborgerät aus Glas Gerät zur Temperaturmessung Schwermetall Übergang vom festen in den flüssigen Aggregatszustand Weisser, kristalliner Stoff Metall, das zum Löten verwendet wird Metall, das beim Verbrennen sehr hell aufglüht Gerät zum Erhitzen Chemie 3 Metalle Weisst du noch mehr über Metalle? Ergänze den Text! Bronze, Meteoriten, Legierungen, Gold, Aluminium, Quecksilber, Kupfer und Zink, Blei, Das Edelmetall kommt in der Natur rein vor. Die meisten Metalle müssen jedoch aus Erzen, welche in Steinen vorkommen, gewonnen werden, Reines Eisen ist nur in enthalten, die aus dem Weltraum auf die Erde gelangen. Das einzige bei Zimmertemperatur flüssige Metall ist das. Beim Verschmelzen verschiedener Metalle miteinander erhält man. Sie weisen oft besonders günstige Eigenschaften auf. Zu ihnen gehört das Messing, das aus besteht. Ein weiteres Beispiel ist die, nach der ein ganzes Zeitalter benannt wird. Einige Metalle wurden von Menschen schon im Altertum benutzt. Bei Ausgrabungen wurden Werkzeuge gefunden, die nicht mehr aus Stein, sondern aus Eisen oder Kupfer angefertigt wurden. Das schwerste und weichste aller Gebrauchsmetalle, das, spielte bei der Erfindung des Buchdrucks eine grosse Rolle. Ein heute viel genutztes leichtes Metall, das, konnte erst im 19. Jahrhundert erstmalig hergestellt werden. Damals wurde es in Gold aufgewogen. Chemie 3 Metalle Metalle im Haushalt Trage Haushaltsgegenstände aus Metallen in die Tabelle ein. Aus welchen Metallen bestehen diese Gegenstände? Gegenstand Metall Welche Stoffe leiten die Wärme? Verdampfe je 5ml Wasser a) in einem Schmelzlöffel aus Stahl b) In einer Abdampfschale aus Porzellan, die mit einer Tiegelzange gehalten wird Vergleiche die Zeit, die jeweils zum vollständigen Verdampfen des Wassers benötigt wird. a) Schmelzlöffel Sekunden b) Abdampfschale Sekunden Auswertung: (Was hast du gelernt?) Chemie 4 Luft und Wasser Lernziele Du kannst die zwei Stoffe, aus denen Luft besteht, aufzählen. Du kannst die chemische Formel von Sauerstoff aufschreiben. Du kannst die drei Eigenschaften von Sauerstoff nennen. Du kannst Sauerstoff einem Experiment darstellen. Du kannst die 3 Eigenschaften von Wasserstoff aufschreiben. Du kannst die chemische Formel für Wasserstoff nennen. Du kannst die zwei chemischen Bestandteile von Wasser nennen. Du kannst die chemische Formel von Wasser aufschreiben. Du kannst den Unterschied zwischen hartem und weichem Wasser erklären. Du hast gelernt wie wichtig Wasser für die Menschheit ist und kannst einige Tipps wie man sparsam mit Wasser umgehen kann aufschreiben. Chemie 4 Luft und Wasser Die Luft, von der wir leben Schreibe zu den verschiedenen Verursachern ihre Quelle von Luftschadstoffen auf. Haushalte Industrie Verkehr Gib Wirkungen für jeden Schadstoff an. Sch_ Sti_ Koh Koh Wie kann die Verunreinigung der Luft vermindert werden? Chemie 4 Luft und Wasser Welche Eigenschaften hat der Sauerstoff? Das Gas Sauerstoff wird vom Lehrer dargestellt und aufgefangen. Ergänze das Bild. Nenne drei Eigenschaften von Sauerstoff Chemie 4 Luft und Wasser Wie kannst du Sauerstoff erkennen? Stelle Sauerstoff dar. Weise anschliessend nach, dass du Sauerstoff erhalten hast. Beachte die Hinweise zur Durchführung des Experiments. Geräte: Reagenzglas, Reagenzglashalter, Brenner, Holzspan Chemikalien: Kaliumpermanganat (O, Xn) Durchführung: Vorsicht beim Umgang mit dem Brenner • Gib eine Spatelspitze Kaliumpermanganat in das Reagenzglas und spanne dieses am oberen Rand in den Reagenzglashalter ein. • Erhitze das Reagenzglas mit Kaliumpermanganat (Bild a). Wenn es zu knistern beginnt, entferne das Reagenzglas aus der Flamme. • Entzünde nun den Holzspan. Blase den Holzspan aus, aber achte darauf, dass er noch glimmt. Tauche den glimmenden Holzspan in das Reagenzglas (Bild b). Der Span darf nicht in den Feststoff tauchen. Chemie 4 Luft und Wasser Beobachtung: Auswertung: (Was hast du gelernt?) Der Stoff wird durch nachgewiesen. Sauerstoff und Stickstoff im Vergleich Ergänze die Tabelle. Eigenschaft Stoff Sauerstoff Stickstoff Aggregatszustand Farbe Geruch Brennbarkeit Wodurch unterscheiden sich Sauerstoff und Stickstoff? Chemie 4 Luft und Wasser Wasser als Lösungsmittel Kreuze in der Tabelle an. Stoff Löslich in Wasser Kochsalz Zucker Mehl Öl Butter Alkohol Eisenpulver Kreidestaub Schwefeldioxid Wasser in der Natur Ergänze die folgenden Begriffe in dem Bild: Verdunstung, Regen, Grundwasser, und Gewässer Schwer oder nicht löslich in Wasser Chemie 4 Luft und Wasser Der Kreislauf des Wassers – Fülle die Lücken Sonne, Grundwasser, Regenwolken, Quellen Regenwasser gelangt in Gewässer und sickert in den Boden sowie ins . Aus dem Grundwasser entspringen und bilden Gewässer. Durch die verdunstet das Wasser. Es bilden sich , die sich ausregnen und als Regenwasser auf die Erde fällt. Welche Bedeutung besitzt das Wasser für das Leben auf der Erde? Wie kannst du mit Wasser sparsam umgehen? Was kannst du zur Reinhaltung der Gewässer tun? Chemie 4 Luft und Wasser Wasser ist nicht gleich Wasser Untersuche verschiedene Wasserproben. Erhitze etwa 5 Tropfen der verschiedenen Wasserproben vorsichtig in Reagenzgläsern, bis die Wasserprobe jeweils vollständig verdampft ist. Trage die Beobachtungen in die Tabelle ein. Wasserprobe Beobachtung Versuche zu entscheiden, ob hartes oder weiches Wasser vorliegt Regenwasser Destilliertes Wasser Leitungswasser Seewasser Was versteht man unter hartem Wasser. Wenn nötig recherchiere im Internet und dann schreibe eine Erklärung in eigenen Worten auf. Welche Wasserhärte haben wir an unserem Wohnort? Chemie 4 Luft und Wasser Chemische Versuche Bei chemischen Versuchen passiert eine ganze Menge. Jede dieser Reaktionen geht auf die darin beteiligten Stoffe zurück. Man kann chemische Reaktionen im Grunde in drei Kategorien einteilen: a) Vereinigung: Mehrere Atome vereinigen sich zu einem neuen Stoff Vereinigung (Synthese) Beispiel: Bildung von Kupfersulfid aus den Elementen b) Zersetzung: Ein Stoff der aus mehreren Atomen besteht (nennt man auch Molekül) wird in einzelnen Atome aufgespalten Zersetzung ( Analyse) Beispiel: Zersetzung von Kupfersulfid in die Elemente (die Rückreaktion!) c) Umsetzung: Zwei Stoffe tauschen untereinander Atome aus (zuerst zersetzen sich die Stoffe, dann vereinigen sich neu) Umsetzung genannt. Umsetzungen sind oft die komplizierteren Reaktionen. Beispiel: Zersetzung von Kupfersulfid in die Elemente (die Rückreaktion!) Bei allen chemischen Reaktionen spielen Energien eine wichtige Rolle. Energie kann frei werden oder benötigt werden. Sicher weisst du, das beim Verbrennen von Holz, Wärme und Licht frei werden. Das sind Energieformen. Die Verbrennung ist also eine chemische Reaktion. Eine chemische Reaktion ist gekennzeichnet durch eine Stoffumwandlung und (!) einen Energieumsatz. In der Laborpraxis sind Stoffumwandlungen durch die Änderung von Eigenschaften erkennbar. Den Energieumsatz erkennt man oft durch die Änderungen der Energieformen. Energieformen können z.B. sein: Licht, Wärme, eine Druckwelle (Knall), elektrische Energie (ja, in Batterien und Akkus laufen chemische Vorgänge ab ;-)) usw. Kälte ist das Fehlen von Wärmeenergie. Chemie 4 Luft und Wasser Wenn Wasserstoff verbrennt An einem mit Wasserstoff gefüllten Standzylinder wird ein brennender Holzspan gehalten. Welche Eigenschaften des Wasserstoffs sind in Bild und Bild zu erkennen? Im Bild hat eine c_ R_ stattgefunden. Vervollständige die Wortgleichung. Wasserstoff S W_ Chemie 4 Luft und Wasser H2O ist Wasser Schreibe die Wortgleichung für die Bildung der Verbindung Wasser aus den Elementen auf. W_2 H2 S_ O2 W_ 2H 2 Wie wird die Wortgleichung gelesen? W_ verbindet sich mit S_ zu W_ Chemische Reaktionen auf der Waage Vergleiche die Bilder zu den Experimenten bis c. Sieh dir die Zeiger der Waage genau an. Gesetz von der Erhaltung der Masse: Bei allen chemischen Reaktionen bleibt die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe erhalten. Die Gesamtmasse der Ausgangsstoffe ist gleich der Gesamtmasse der Reaktionsprodukte. Chemie 4 Luft und Wasser Bei den Experimenten und gibt es Unterschiede zwischen der Masse der Stoffe vor und nach dem Erhitzen. Wie kommt das zustande? Experiment Experiment Überlege warum das Gesetz von der Erhaltung der Masse nur am Experiment zu erkennen ist. Chemie 4 Luft und Wasser Welche Laborgeräte haben sich versteckt? Zeichne die unterschiedlichen Linien mit verschiedenen Farbstiften nach. Finde die Geräte heraus. Gib den Geräten Namen – beschrifte dazu die Bilder mit den passenden Nummern. 1. Pipette 2. Tropftrichter 3. Brenner 4. Tiegelzange 5. Becherglas 6. Verbrennungslöffel 7. Trichter 8. Messzylinder 9. Standzylinder 10. Rundkolben 11. Erlenmeyerkolben 12. Reagenzglas 13. Uhrglasschale Chemie 4 Luft und Wasser Ein Nachweis ist die Lösung Bilde aus den angegebenen Silben die Lösungswörter. Streiche die verwendeten Silben ab. Ab damp ein ex fen för ga gas gas knall kü le le mig mo plo sauer se ser ser sion stoff stoff was was 1. 2. Lösungsmittel für viele Stoffe 6. Aggregatszustand von Schwefeldioxid 7. Wie kann aus einer Kochsalzlösung das Salz zurückgewonnen werden? 3. Teilchen, aus denen Wasserstoff und Sauerstoff aufgebaut sind 8. Farbloses, geruchloses, brennbares Gas 4. Explosives Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff 5. Sie entstehen durch Autos, Industrie und Haushalte. 9. Lebensnotwendiger Bestandteil der Luft Bezeichnung für eine sehr heftige, Geräuschvolle chemische Reaktion. Reihe die eingerahmten Buchstaben aneinander. Chemie 5 Oxidation und Reduktion Lernziele Du kannst erklären, wie die chemische Reaktion Oxidation entsteht Du kennst zwei Beispiele von Oxidationen im alltäglichen Leben. Du kannst die drei Umwandlungen oder Veränderungen, die bei jeder chemischen Reaktion stattfinden, nennen. Du kannst Reaktionsgleichungen vervollständigen. Du kannst chemische Reaktionen in Worte beschreiben Wortgleichungen. Du kannst den Begriff für das Rosten von Eisen aufschreiben. Du kannst den Begriff für, wenn einer Verbindung Sauerstoff entzogen wird, aufschreiben. Du kannst 4 Tipps nennen, um dein Fahrrad vor dem Rosten zu schützen. Chemie 5 Oxidation und Reduktion Chemische Reaktion ja oder nein? Untersuche das Verhalten von Magnesiumspane in der Flamme. Durchführung: Vorsicht! Schutzbrille und feuerfeste Unterlage benutzen. Funken sind möglich. Halte mit der Tigelzange einen Magnesiumspan in die Flamme, wobei du selbst nicht direkt in die Flamme schauen darfst. Beobachte nach dem Entzünden ausserhalb des Brenners. Beobachtung: Aussehen des Magnesiums vor dem Experiment (A) Beobachtung während des Experiment (B) Aussehen des Stoffes nach dem Experiment (C) Auswertung: (Was hast du gelernt?) Es hat eine che Re stattgefunden. Begründung: Reaktionsgleichung: Wortgleichung: 2Mg O2 2 MgO Chemie 5 Oxidation und Reduktion Verbrennungsvorgänge sind Oxidationen Verbrennungsvorgänge werden zur Erzeugung Bereitstellung von Energie genutzt. Ergänze dazu Beispiele aus dem täglichen Leben. Ein Beispiel ist schon vorgeben. Verbrennen von Erdgas in Gasbrennern, Bei der Verbrennung von Kohle oder Holz läuft vor allem folgende chemische Reaktion ab: Reaktionsgleichung: Wortgleichung: O2 CO2 Dein Fahrrad hat unsichtbare Feinde Wasser, Sauerstoff, langsame Das Rosten von Eisen ist eine Oxidation. Unbehandelte Eisenwerkstoffe rosten bei Einwirkung von und Chemie 5 Oxidation und Reduktion Überlege, wie Fahrradteile vor dem Verrosten geschützt werden können. Fülle die Tabelle aus. Fahrradteil Wie wird das Fahrradteil geschützt? Welche Wirkung wird damit erreicht? Rahmen Speichen Lenker Kette Bremszüge Pedale Welche Schlussfolgerungen kannst du für die Pflege und Aufbewahrung deines Fahrrads ziehen? Chemie 5 Oxidation und Reduktion Wann rostet Eisen? Finde heraus wie sich Eisenspäne unter verschiedenen Bedingungen verhalten. Lass drei Reagenzgläser mit folgenden Stoffen einige Tage offen stehen. Beobachtung: Im Reagenzglas Im Reagenzglas Im Reagenzglas Auswertung: (Was hast du gelernt?) Im Reagenzglas Im Reagenzglas Im Reagenzglas Chemie 5 Oxidation und Reduktion Freude an einem Lagerfeuer, aber?! Woran musst du denken, wenn du draussen ein Feuer machst? Bei der Vorbereitung: Beim Abbrennen: Nach dem Ende: Für das Endzünden und Unterhalten eines Feuers werden 3 Dinge benötigt. Weisst du sie? 1. b S 2. S 3. E Brandbekämpfung entscheide und begründe Ergänze die Tabelle: Brandursache Bekämpfung richtig/falsch Begründung Benzin mit Wasser falsch Benzin schwimmt auf Wasser mit Sand abdecken Elektrische Geräte mit Branddecke Netzstecker ziehen Öl in der Pfanne Wärmequelle abstellen Deckel auf die Pfanne mit Wasser abkühlen Holz mit Sand abdecken mit Wasser Chemie 6 Atome und Ionen Lernziele Du kannst ein Atommodell mit den Begriffen „Atomkern, Atomhülle, Protonen und Elektronen beschriften. Du kannst ein Element im Periodensystem finden und die Begriffe Protonen Elektronen und Ordnungszahl richtig herauslesen. Du kennst die Begriffe Proton und Elektron und kannst aufschreiben, welche positiv und welche negativ geladen sind. Chemie 6 Atome und Ionen Wie ist ein Atom aufgebaut 1913 veröffentlichte der große dänische Physiker Nils Bohr sein berühmtes Atommodell, das auch heute noch der Wirklichkeit sehr nahe kommt. Danach ist ein Atom ähnlich aufgebaut wie ein kleines Sonnensystem. Bei diesem kreisen um die massereiche Sonne in großem Abstand die Planeten, wie z. B. Merkur, Venus, Erde und Mars. Ähnlich ist es beim Atom. In seinem Zentrum befindet sich der kleine, aber sehr massereiche Atomkern. Um diesen kreisen in riesigem Abstand winzige leichte Teilchen, die Elektronen. Der Kern ist elektrisch positiv geladen, die Elektronen negativ. Sie werden durch die elektrische Anziehungskraft des Kerns auf ihrer Bahn gehalten, ähnlich wie die Sonne mit ihrer Schwerkraft die Planeten an sich bindet. Im Sonnensystem kreisen die Planeten um die Sonne. Beim Atom kreisen die Elektronen um den Atomkern, der elektrisch positiv geladen ist und die negativen Elektronen anzieht. Wie klein Atomkerne sind, kann man sich folgendermassen vorstellen: ein Wassertropfen besteht aus rund 6 000 000 000 000 000 000 000 Atomen. So winzig ein einzelnes Atom ist, der Kern ist noch viel kleiner. Wäre ein Atomkern so groß wie eine Kirsche und würde in einem Fußballstadion liegen, so wären die Elektronenbahnen etwa in den oberen Zuschauerrängen zu suchen. Obwohl der Kern nur ein Billionstel des Raumes im Atom einnimmt, besitzt er fast die ganze Masse des Atoms. Die Materie im Atomkern ist außerordentlich stark konzentriert. Könnte man den eben erwähnten Kern in der Größe einer Kirsche wirklich herstellen, so würde er rund 30 Millionen Tonnen wiegen und gar nicht im Stadion liegenbleiben, sondern zum Mittelpunkt der Erde sinken! Chemie 6 Atome und Ionen Wie sind Atome aufgebaut? 1. Beschrifte das Modell 2. Ergänze den Text mithilfe des Bildes. Atome sind Teilchen, aus denen Stoffe aufgebaut sind. Sie bestehen aus dem (1) und der (2) Im (1) befinden sich die (3) Sie sind elektrisch geladen. In der (2) bewegen sich die (4) . Sie sind elektrisch geladen. Im Atom ist die Anzahl der gleich der Anzahl der . Daher ist ein Atom insgesamt elektrisch Chemie 6 Atome und Ionen Das Periodensystem hilft dir Fülle die Tabelle aus: Element Ordnungszahl Hauptgruppe Anzahl der Protonen Elektronen 4 6 Aluminium 12 8 Schwefel Chemie 7 Hydroxide und Säuren Lernziele Du kannst die Begriffe „Säure und „Lauge erklären und Beispiele aus dem Alltag nennen. Du kannst das Mittel zur Überprüfung des pH-Wertes einer Lösung nenne und kannst Lösungen damit testen. Du kannst je 3 Beispiele aufschreiben, die einen tiefen pHWert haben. Du kannst je 3 Beispiele aufschreiben, die einen hohen pHWert haben Du kannst ein Edelmetall nennen, das weder von Säuren noch von Basen angegriffen und beschädigt werden kann. Du kannst 3 Folgen für die Umwelt nennen, welche beim ausleeren von Säuren und Basen in die Kanalisation passieren können. Du kannst eine Methode erklären, wie Chemie helfen kann verschmutzte und giftige Abwässer aus Industrie und Landwirtschaft unschädlich machen. Chemie 7 Hydroxide und Säuren Was sind Säuren und Laugen? Säuren, Laugen sowie die Basen sind ätzende Substanzen, die verschiedene Stoffe angreifen. • • • • • • • • Die erste Säure, die man schon im Altertum kannte, war Essig. Im Mittelalter waren weitere Säuren bekannt (z.B. Zitronen,- Salz-, Salpeter- und Schwefelsäure). Säure ätzen! Sie greifen besonders unedle Metalle und Kalk an. Aber auch Kleidung und die Haut sind bei Kontakt in Gefahr. Z.B. greift die Phosphorsäure, die in Coca-Cola enthalten ist, Fleisch an. Die „Gegenspieler der Säuren sind die Laugen und die Basen. Basen ätzen ebenfalls. Sie greifen aber andere Stoffe an als die Säuren (z.B. Haare, Haut und Fett). Basisch und laugenartig alkalisch Laugen und Basen sind genauso gefährlich wie Säuren. Sie greifen viele natürliche Stoffe an, aber nicht Metalle. Deshalb entfernen sie im z.B. „Abflussfrei auch Haare und Fette, aber schädigen die Rohre nicht. Säure und Laugen kann man verdünnen. Gibt man zu Säure die gleiche Menge Wasser hinzu, so ist die Wirkung deutlich schwächer. Vorsicht! Verätzungen können immer passieren. Am besten ist es, die Stelle sofort mit Wasser abzuspülen. Augen gut auswaschen! Verätzte Kleidung muss entfernt werden. Bei Raumtemperatur gibt es feste und gasförmige Säuren. Ein bekannter Vertreter einer festen Säure ist das Vitamin Pulver (Vorsicht, es greift die Zähne an, wenn es nicht mit viel Wasser verdünnt ist). Eine typisch gasförmige Säure ist die Kohlensäure. Der Mensch kann den Säuregrad einer verdünnten Lösung nicht wahrnehmen, deshalb brauchen wir im Labor ein Hilfsmittel um sie zu erkennen Indikatoren Indikatoren sind Farbstoffe, die in Säuren und Laugen jeweils eine andere Farbe zeigen. Chemie 7 Hydroxide und Säuren Vorsicht beim Experimentieren mit Gefahrstoffen Vor allem konzentrierte Hydroxide und Säuren sind ätzend wirkende Stoffe. Beim Umgang mit solchen aggressiven Stoffen muss man sehr vorsichtig sein und Sicherheitshinweise kennen und beachten. Gib Schutzmassnahmen an, die du auf dem Bild erkennst. Wir vergleichen zwei Lösungen Ergänze die Tabelle Prüfung mit Universalindikator Farbe der Lösung Eigenschaft (sauer oder alkalisch) Chemie 7 Hydroxide und Säuren Hydroxide und Säuren in der Küche Prüfe verschiedene Nahrungsmittel und Reinigungsmittel aus dem Haushalt mit Universalindikator. Entnimm dazu dem Aufbewahrungsgefäss eine kleine Probe. Stoffprobe Essigwasser Apfelsaft Öl Salatsosse Joghurt Seifenlösung Waschmittellösung Geschirrspülmittel Kalkentferner Färbung des Indikators nach dem Prüfen Alkalisch, sauer oder neutral Chemie 7 Hydroxide und Säuren Die pH-Wert-Skala Fülle die Tabelle mit Hilfe der pH-Wert-Skala aus. Stoffprobe pH-Wert Boden, auf dem Kartoffeln gut wachsen 6 bis 7 Entscheide, ob die Lösung stark sauer, schwach sauer, neutral, schwach alkalisch(basisch) oder stark alkalisch ist. Magensaft stark sauer Aquarienwasser schwach sauer bis neutral Neutralwaschmittel Seifenlösung 7 bis 8 Boden auf dem Erdbeeren gut wachsen 8 Sauer, alkalisch oder neutral? Prüfe die Eigenschaften der gegebenen Lösungen mit Universalindikator. Vorsicht. Schutzbrille. Die Lösungen können ätzend wirken. Stoffprobe Kochsalzlösung Natronlauge (3%ig, C) Schwefelsäure (5%ig, Xi) Salzsäure (5%ig) Leitungswasser Eigenschaft der Lösung pH-Wert (geschätzt) Chemie 7 Hydroxide und Säuren Metalle edel oder unedel? Prüfe, wie sich vier verschiedene Metalle gegenüber Salzsäure verhalten. Geräte: 4 Reagenzgläser, Tropfer Chemikalien: Salzsäure (10%ig, Xi), Eisenspäne, Magnesiumspäne, Zinkspäne und Kupferspäne Durchführung: Vorsicht Schutzbrille wegen Spritzgefahr. Gib zu jeweils 1 bis 2 Metallspänen in einem Reagenzglas etwa je 10 Tropfen Salzsäure. Ergänze die Tabelle. Unterstreiche danach die unedlen Metalle. Metall Eisen Magnesium Zinkspäne Kupferspäne Beobachtung Metall oder unedel? Chemie 7 Hydroxide und Säuren Probleme mit dem Abwasser Im Chemieunterricht gibt es viele Lösungen, die als Gefahrenstoffe zählen. Diese müssen dem Sondermüll zugeführt werden. Für saure und alkalische Lösungen gibt es häufig nur einen gemeinsamen Sammelbehälter. Nach dem Prüfen leert der Chemielehrer diesen Sammelbehälter in den Abfluss. Was ist geschehen? Was und wie prüft der Chemielehrer? Der Chemielehrer ist kein Umweltsünder, denn Welche Folgen hätte es, wenn saure oder alkalische Abwässer unbehandelt abgeleitet würden oder in die Kanalisation gelangten? Chemie kann helfen die Umwelt vor Schäden zu bewahren Eine chemische Reaktion hilft, wenn Abwässer aus Industrie und Landwirtschaft unschädlich gemacht werden. Du sollst eine alkalische Lösung durch Neutralisation unschädlich machen. Wie würdest du dies wohl erreichen? Wie könntest du die Lösung überprüfen, um zu wissen ob du sie unschädlich gemacht hast? Chemie 8 Salze Lernziele Du kannst den chemischen Namen und die chemische Formel für Kochsalz nennen. Du kannst 3 verschiedene Methoden beschreiben, mit der Kochsalz gewonnen wird. Du kannst erklären, woher unser Kochsalz kommt. Du kannst mindestens vier Beispiele nennen wofür Kochsalz/ Kochsalzlösung gebraucht wird. Du kannst bildnerisch und in Worten erklären was vorgeht, wenn Salzkristalle sich mit Wasser mischen. Du kannst in einem Versuch nachweisen, dass eine Salzlösung elektrischen Strom leiten kann. Chemie 8 Salze Natriumchlorid ist mehr als das Salz in der Suppe Natriumchlorid Kochsalz, Steinsalz NaCl: Das Natriumsalz der Salzsäure sind farblose, würfelförmige, gut wasserlösliche Kristalle. Gewinnung: Durch bergmännischen Abbau von Steinsalzlagern, durch Auflösen von Steinsalz und Eindampfen der so erhaltenen „Sole oder durch Verdunsten von Meerwasser. Das Salz kristallisiert bei Raumtemperatur wasserfrei in farblosen Würfeln. Verwendung: Zur Zubereitung von Speisen, zur Konservierung von Lebensmitteln (Pökeln) und als Mineralstoff. Nummeriere die Bilder nach den vorgegebenen Punkten 1. zum Würzen von Speisen 2. als physiologische Kochsalzlösung 3. als Konservierungsmittel 4. Ausgangsstoff für viele Chemikalien Chemie 8 Salze Natriumchlorid löst sich in Wasser Natriumchloridkristalle lösen sich in Wasser auf. Die festen Kristalle sind in einer Natriumchloridlösung nicht mehr zu sehen. Was geschieht beim Lösen mit den Teilchen, aus denen Natriumchlorid aufgebaut ist? Vereinfacht kann für das Lösen von Natriumchlorid folgende Reaktionsgleichung stehen: NaCl Na Cl Stelle zeichnerisch die Veränderung des Natriumchloridkristalls dar. Vervollständige die Bildunterschriften. Ein Natriumchloridkristall besteht aus regelmässig angeordneten, miteinander verbundenen Teilen. Ein Natriumchloridlösung enthält frei bewegliche positiv und negativ geladene Teilchen. Chemie 8 Salze Eindampfen einer Kochsalzlösung Erhitze eine Kochsalzlösung bis zum Eindampfen. Was benötigst du dazu. Schau dir das Bild an. Geräte: Chemikalien: Durchführung: Vorsicht. Schutzbrille. Erhitze etwa 2ml der Lösung so lange, bis keine Flüssigkeit mehr im Reagenzglas ist. Beobachtung: Auswertung: (Was hast du gelernt?) Teilchen, das Wasser, Teilchen, Salzkristalle, Beim Erhitzen einer Natriumchloridlösung verdampft . Die positiv elektrisch geladenen und die negativ elektrisch geladenen ziehen sich an und bilden. Chemie 8 Salze Wo könnten diese chemischen Reaktionen in Haushalt und Industrie bewusst genutzt werden? Vorallem in südlichen Ländern wird diese chemische Reaktion ebenfalls genutzt. Denke daran, dass beim natürlichen Verdunsten von Wasser die gleiche Reaktion abläuft. Wo kommt das Kochsalz her, das du täglich benötigst? Salzbergwerk Salzabbau am Meer Chemie 8 Salze Welche Flüssigkeiten können elektrischen Strom leiten? Kochsalzlösung, destilliertes Wasser und verdünnte Salzsäure werden auf elektrische Leitfähigkeit geprüft wie in den Bildern bis angegeben. In den Flüssigkeiten tauchen Kohlestäbe ein, die ähnlich wie Metalle elektrischen Strom leiten. Notiere deine Beobachtungen die Lampe betreffend unter den Bildern. Ist die Flüssigkeit leitfähig oder nicht? Auswertung: Ionen, frei beweglichen, Flüssigkeiten Der Grund für die elektrische Leitfähigkeit von ist das Vorhandensein von Teilchen Ionen. Nur wenn Lösungen als Ladungsträger enthalten, leiten sie elektrischen Strom.