Anderer Ressourcentyp

Siemens Stiftung

A3 Ein Kupferüberzug ganz von selbst (SFU-Arbeitsblatt 1 Lösung)

Lösungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nähere Informationen finden Sie beim zugehörigen SFU-Arbeitsblatt “A3 Ein Kupferüberzug ganz von selbst (SFU-Arbeitsblatt 1)”, das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.


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Arbeitsblatt

Siemens Stiftung

A3 Eine Batterie, die belastbar ist (SFU-Arbeitsblatt 5)

SFU-Arbeitsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung für Schülerinnen und Schüler. Methoden-Werkzeug: Zuordnung / Lückentext nach Josef Leisen und Heinz Klippert.Hinweis: Dieses Arbeitsblatt wurde speziell für den sprachsensiblen Fachunterricht (SFU) entwickelt. Es verwendet die Methoden-Werkzeuge Zuordnung und Lückentext nach Josef Leisen und Heinz Klippert. Die Zuordnung eignet sich besonders gut für Partner- und Gruppenarbeit sowie zu Übungszwecken. Der Lückentext dient zur Wiederholung und Zusammenfassung eines Themengebiets. Er eignet sich auch zur Binnendifferenzierung. Sprachschwache Schülerinnen und Schüler erhalten Unterstützung beim Verstehen und Trainieren der Fachsprache. Sie arbeiten mit dem Fachvokabular und werden so befähigt, fachlich zu kommunizieren.


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Anderer Ressourcentyp

Siemens Stiftung

B7 Kondensator, Wasserstoff, Redox-Flow (SFU-Arbeitsblatt 1 Lösung)

Lösungsblatt:Zum gleichnamigen SFU-Arbeitsblatt.Nähere Informationen finden Sie beim zugehörigen SFU-Arbeitsblatt “B7 Kondensator, Wasserstoff, Redox-Flow (SFU-Arbeitsblatt 1)”, das auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.

Anderer Ressourcentyp

Siemens Stiftung

B7 Kondensator, Wasserstoff, Redox-Flow (Lösung)

Lösungsblatt:Zur gleichnamigen Experimentieranleitung für Schülerinnen und Schüler.Das Lösungsblatt enthält Musterantworten auf alle Fragen, die in der Experimentieranleitung für Schülerinnen und Schüler gestellt werden. Die Antworten sind z. T. sehr kurz, oft nur stichwortartig. Je nach Lernziel müssen sie noch durch zusätzliche Erarbeitung aus Lehrbüchern und ggf. Recherchen im Internet ergänzt und vertieft werden!Ebenso wird auf die Auswertungen zu den einzelnen Teilexperimenten eingegangen, aber nur dort, wo sich erfahrungsgemäß Schwierigkeiten ergeben könnten.Nähere Informationen finden Sie in der zugehörigen Experimentieranleitung “B7 Kondensator, Wasserstoff, Redox-Flow (Schüleranleitung)” , die auf dem Medienportal der Siemens Stiftung vorhanden ist.

Primärmaterial/Quelle

Siemens Stiftung

Wasserstofftankstellen, weltweit

Website (in englischer Sprache):Internationale Übersicht über vorhandene und geplante Wasserstofftankstellen.Auf einer interaktiven Karte können die Regionen der Welt angeklickt werden. Für die einzelnen Länder werden durch Fähnchen die Wasserstofftankstellen angezeigt, die in Betrieb bzw. geplant sind, aber auch solche, die wieder geschlossen wurden.

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Siemens Stiftung

Wasserstoffbrückenbindungen des Wassers

Sachinformation:Warum bildet das Wassermolekül Wasserstoffbrückenbindungen?Die stark unterschiedlichen Elektronegativitäten in der Wasserstoff-Sauerstoffbindung führen zu Elektronenverschiebung und damit zu einer Dipolbildung. Dazu kommt die Geometrie des Wassermoleküls, die durch eine Minimierung der Abstoßung der freien Elektronenpaare bestimmt ist. Lagert sich nun Wasserdipol an Wasserdipol, sind diese Bindungskräfte so groß, dass im Grenzfall das Wasserstoffatom nicht mehr dem einzelnen Molekül zuordenbar ist. Die Wasserstoffatome stehen zwischen den Molekülen, d. h. sie bilden Brücken.


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Bild

Siemens Stiftung

Geometrie der Wasserstoffbrücken bei H2O

Grafik:Geometrische Anordnung von Wassermolekülen bei der Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen.Abbildung der verschiedenen Möglichkeiten für Wasserstoffbrückenbindungen im Wassermolekül.Hinweise und Ideen:Heranführung der Schülerinnen und Schüler an das Thema “Chemische Verbindungen, Wasserstoffbrückenbindung”, klassischerweise am Beispiel des Wassermoleküls.


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Arbeitsblatt

Siemens Stiftung

Station 5b: Brennstoffzelle (Arbeitsblatt)

Arbeitsblatt:zu Station 5b “Brennstoffzelle”Das Arbeitsblatt enthält eine Anleitung zum Zusammenbauen des Energiespeichers mit einer Brennstoffzelle. Außerdem bietet es Platz für eine Versuchsskizze sowie zum Notieren der Messergebnisse.Das Bearbeiten der Aufgaben auf diesem Arbeitsblatt hilft den Schülerinnen und Schülern, die Funktionsweise der Brennstoffzelle zu verstehen und in einen chemischen Kontext einzuordnen.Hinweise und Ideen:Für die Station 5b “Brennstoffzelle” wird ein kostenpflichtiges Experimentiersetz, ein sog. “Solar Hydrogen Education Kit”, benötigt.Die Station 5b kann als Ersatz- oder Zusatzexperiment für Station 5a in den Unterricht eingebracht werden.


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Video

Siemens Stiftung

Ein Kupferüberzug ganz von selbst (mit Untertitel)

Video (02:23 Minuten, ohne Ton):Der Versuch zeigt, wie eine 1-Euro-Münze, die man in einer Kupfersulfatlösung auf Alufolie legt, sich an der Oberfläche mit dem aus der Lösung abgeschiedenen Kupfer überzieht.Alle unedleren Metalle, die man in die Salzlösung eines edleren Metalls eintaucht, gehen selbst in Lösung und bewirken das Abscheiden des edleren Metalls. Legt man eine Münze aus relativ edlen Legierungen (Messing, Nickel) auf extrem unedle Alufolie, überzieht sich die Oberfläche der Münze mit Kupfer (Cu). Der Gegenstand, der überzogen werden soll, kann sowohl aus jedem chemisch inerten leitfähigen Material bestehen, als z. B. auch aus Grafit. Die Elektronen für die Abscheidung des Kupfers stammen aus dem in Lösung gegangenen Aluminium (Al). Der Vorgang ist sozusagen ein “interner Kurzschluss” eines Cu/Al-Elements. Das abgeschiedene Kupfer ist anfangs rötlich und wird später unter Einfluss des Luftsauerstoffs teilweise zu dunklen Kupferoxiden oxidiert. Bei einigen Szenen werden Erklärungen als Untertitel eingeblendet. Der Film ist aber auch ohne Untertitel auf dem Medienportal verfügbar: “Ein Kupferüberzug ganz von selbst (ohne Untertitel)”.Hinweise und Ideen:Die Experimentieranleitung “A3 Zitronen- und andere Batterien” enthält zwei Teilexperimente (4 und 5), die mit Kupfersulfat arbeiten. Aus Sicherheitsgründen möchten manche Lehrkräfte jedoch keine Experimente mit Kupfersulfat im Klassenzimmer durchführen lassen. In diesem Fall kann die Lehrkraft dieses Video mit dem Teilexperiment 5 ersatzweise vorführen. So lässt sich das Gesamtexperiment, das aus in vielen didaktischen Schritten aufgebauten Teilexperimenten besteht, dennoch systematisch erschließen. Eine ausführliche Versuchsanleitung findet man im Medium “A3 Zitronen- und andere Batterien (Schüleranleitung)” beim Teilexperiment 5, das auf dem Medienportal vorhanden ist.


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Video

Siemens Stiftung

Eine Batterie, die belastbar ist (ohne Untertitel)

Video (04:33 Minuten, ohne Ton):Der Versuch mit einem Cu/Zn-Element zeigt, dass nur beim Vorhandensein von Cu2+-Ionen die Batterie ihre volle Leistungsfähigkeit erhält. Oft wird die Kombination zweier Metalle fälschlich als wesentlicher Bestandteil elektrochemischer Elemente (Batterien, Akkus) aufgefasst. In Wirklichkeit besteht ein Element jedoch aus der Kombination zweier Metall-Redoxpaare. Die im Unterricht oft verwendete Zink/Kupfer-Batterie mit Obst, Gemüse oder auch mit Säure oder Salzwasser ist in Wirklichkeit eine Zink/Wasserstoff-Element (Zn/Zn2+ und H/H+). Spannung und Leistung liegen deshalb unter den Werten für Zn/Cu. Erst wenn in der Kupferhalbzelle auch Kupferionen aus dem gelöstem Kupfersulfat vorliegen, wird es zu einem Zn/Cu-Element (Zn/Zn2+ und Cu/Cu2+). Jetzt zeigt das Element volle Spannung und Leistung. Der Film ist auch in einer Fassung auf dem Medienportal verfügbar, bei der zu einigen Szenen Erklärungen in Form von Untertiteln eingeblendet werden: “Eine Batterie, die belastbar ist (mit Untertitel)”.Hinweise und Ideen:Die Experimentieranleitung “A3 Zitronen- und andere Batterien” enthält zwei Teilexperimente (4 und 5), die mit Kupfersulfat arbeiten. Aus Sicherheitsgründen möchten manche Lehrkräfte jedoch keine Experimente mit Kupfersulfat im Klassenzimmer durchführen lassen. In diesem Fall kann die Lehrkraft dieses Video mit dem Teilexperiment 4 ersatzweise vorführen. So lässt sich das Gesamtexperiment, das aus in vielen didaktischen Schritten aufgebauten Teilexperimenten besteht, dennoch systematisch erschließen. Die Schülerinnen und Schüler sind darauf hinzuweisen, dass das vereinfachte Experiment im Film ohne Separator arbeitet. Eine ausführliche Versuchsanleitung findet man im Medium “A3 Zitronen- und andere Batterien (Schüleranleitung)” beim Teilexperiment 4, das auf dem Medienportal vorhanden ist. Die fachliche Erklärung ist im Medium “A3 Zitronen- und andere Batterien (Lehreranleitung)” enthalten.


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