26 PTS | SEKUNDARSTUFE 2 | ASO | ATLANTEN | SEKUNDARSTUFE 1 Frühwirth Fuchs Iglesias Moser Rodler Van Melckebeke Trainingsteil Genial! Duo4 CHEMIE Lehrplan ’23 GRATIS DIGI.BUCH Online-Angebot aktivieren! 9 PIN Titel E-Book E-Book Solo Genial! Duo Chemie 4, Infoteil 226067 € 4,90 226068 € 4,02 Genial! Duo Chemie 4, Trainingsteil 226069 € 7,00 226070 € 5,74 Begleitmaterialien für Lehrpersonen über die Schulbibliothek zugänglich. E Genial! Duo Chemie 4 Frühwirth, Fuchs, Iglesias-Obelleiro, Moser, Rodler, Van Melckebeke Klasse: 4. E E-Book In Kooperation mit dem Bildungsverlag Lemberger Frühwirth Fuchs Iglesias Moser Rodler Van Melckebeke Infoteil Genial! Duo4 CHEMIE Lehrplan ’23 GRATIS DIGI.BUCH Online-Angebot aktivieren! 9 PIN Genial! Duo – Die Mitmach-Reihe für MS/AHS Ein innovatives Unterrichtskonzept in zwei Teilen: Infoteil und Trainingsteil – entwickelt auf Basis von Bildungsstandards, Kompetenz Lernen® und WEBB. Genial! Duo unterstützt kompetenzorientierten, differenzierten und sprachsensiblen Fachunterricht – ideal für den Unterricht von heute und morgen. → Zweiteiliger Aufbau: Infoteil (Basis & Vertiefung) + Trainingsteil (Üben, Wiederholen, Projekte) → Kompetenzorientiert: Aufgaben nach Kompetenzbereichen, Kapitel mit Kompetenz-Checks → Sprachsensibel & differenziert: Fokus auf sprachliche Bildung und Lesen → Selbstständiges Lernen: „Be active!“-Aufgaben, klare Schüler*innenanleitungen → Fächerübergreifend & nachhaltig: Integration von Basiskonzepten, UN-Ziele & übergreifende Themen → Lehrkräfte-Entlastung: einheitliches Konzept für verschiedene Fächer CHEMIE > Genial! Duo Chemie 3 55 Trainingsteil S. 46 Genial! Duo Chemie 4 - Infoteil 3.3 REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT Katalysator ! Will man die Geschwindigkeit einer Reaktion erhöhen, so kann man auch einen speziellen Stoff, den man Katalysator nennt, hinzugeben. Es gibt sehr viele verschiedene Katalysatoren, die alle sehr spezifisch wirken. Oft muss jahrelang geforscht werden, damit für eine Reaktion der passende Katalysator gefunden wird. Aber egal welcher Katalysator eingesetzt wird, alle Katalysatoren beschleunigen lediglich die Reaktion und bleiben selbst unverändert. Sie werden nicht verbraucht und können dann weitere Male eingesetzt werden. Basisinfo ! Katalysatoren sind auch für alle biologischen Systeme von großer Bedeutung. Man nennt sie hier Biokatalysatoren oder Enzyme. Sie sind lebenswichtig, da sie viele chemische Reaktionen im Körper (biochemische Vorgänge) beschleunigen bzw. überhaupt erst ermöglichen. Katalysatoren setzen die Aktivierungsenergie herab, so dass viele Reaktionen dann schon bei Körpertemperatur stattfinden können. Vertiefung 6. Biokatalysator Für das Experiment benötigt ihr eine Wasserstoffperoxid-Lösung (10 %), ein kleines Becherglas, eine Pinzette und ein Stück rohe Kartoffel. Füllt ca. 1 cm Wasserstoffperoxid in das Becherglas und taucht das Kartoffelstück mit der Pinzette in die Lösung. Beobachtet die Oberfläche der Kartoffel genau. Nehmt die chemische Formel von Wasserstoffperoxid genau unter die Lupe und stellt eine Hypothese auf, welches Gas frei werden könnte. Plant ein weiteres Experiment, mit dem ihr eure Vermutung bestätigen könnt (Anhang 5 kann euch dabei helfen). Kocht das Stück Kartoffel und wiederholt das Experiment. Interpretiert eure Beobachtungen. Experiment ? E ! MERKE Die Reaktionsgeschwindigkeit lässt sich beeinflussen, indem man die Oberfläche, die Temperatur oder die Konzentration der Stoffe ändert. Man kann auch einen Katalysator zur Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit hinzugeben. Katalysatoren sind Stoffe, die die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigen, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. 5. Wirkungsweise von Katalysatoren Wasserstoffperoxid (H2O2) zerfällt mit der Zeit in Wasser und Sauerstoff. Das lässt sich mit einem Katalysator beschleunigen. Wäge hierfür zuerst die bereitgestellte Tablette; sie enthält Braunstein (MnO2) als Katalysator. Befeuchte sie dann für 3 Minuten in einem Schnappdeckelglas mit Wasser. Trockne sie vorsichtig mit etwas Küchenrolle und wäge erneut. Gib die Katalysatortablette nun in ein Schnappdeckelglas, das du zuvor etwa halb voll mit 5%iger Wasserstoffperoxidlösung gefüllt hast. Beobachte die Reaktion. Hol die Tablette mit einer Pinzette aus der Lösung, trockne sie vorsichtig mit Küchenrolle und wäge abermals. Liste die Informationen über Katalysatoren auf, die du mit diesem Experiment bestätigen kannst. Experiment ? E 3 Genial! Duo Chemie 4 - Infoteil Trainingsteil S. 46 3.3 REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT Oberfläche, Temperatur, Konzentration Chemische Reaktionen laufen verschieden schnell ab. Manche, wie etwa das Rosten von Eisen, erfolgen sehr langsam. Eine Knallgasreaktion ist dagegen blitzschnell. Die Geschwindigkeit einer Reaktion lässt sich mit geeigneten Bedingungen beeinflussen. Man kann auf die Reaktionsgeschwindigkeit einwirken und Reaktionen verlangsamen oder auch beschleunigen. ! Basisinfo 1. Watte versus Pyrowatte Für das Experiment benötigst du Watte und Pyrowatte. Nimm eine Prise Watte mit einer Tiegelzange und entzünde sie mit dem Brenner. Wiederhole den Vorgang mit der Pyrowatte. Nimm wieder eine Prise Watte und Pyrowatte und versuche, die Proben mit einem heißen Glasstab zu entzünden. Beschreibe deine Beobachtungen in deinem Heft und interpretiere sie. E ? Experiment E ? 2. Aluminiumfolie versus Aluminiumpulver Du benötigst ein Stück Aluminiumfolie und einen kleinen Spatel voll Aluminiumpulver. Halte zuerst die Aluminiumfolie in die Brennerflamme, notiere deine Beobachtungen. Streue das Aluminiumpulver von oben in die Brennerflamme. Beobachte wieder. Gib an, ob es Unterschiede gibt. Interpretiere das Ergebnis. Experiment E ? 3. Handy-Akku Im Akkumulator (Akku) deines Mobiltelefons laufen beim Laden und Entladen chemische Reaktionen ab. Beobachte die Leistung deines Akkus bei sehr niedrigen Temperaturen, unter 10 °C, oder bei höheren Temperaturen, über 20 °C. Interpretiere deine Beobachtungen. Experiment E ? 4. Konzentration ändern Fülle Essigessenz 2 cm hoch in ein Reagenzglas, in ein zweites 1 cm Essigessenz und 1 cm Wasser sowie in ein drittes 0,5 cm Essig und 1,5 cm Wasser. Stecke in alle Reagenzgläser gleichzeitig ein Stück Aluminiumfolie und beobachte was passiert. Gib das Mischungsverhältnis der Essigessenz an und interpretiere die unterschiedlichen Reaktionen mit der Alufolie. Experiment Damit Reaktionen stattfinden, müssen (aktivierte) Teilchen kräftig genug zusammenstoßen können. Dies kann man beeinflussen. a) Man kann die Oberfläche eines Stoffes vergrößern, um die Reaktion zu beschleunigen. Oder die Oberfläche eines Stoffes verkleinern, um die Reaktion zu verlangsamen. b) Man kann die Temperatur erhöhen. Zumeist verdoppelt eine Temperaturerhöhung um 10 °C bereits die Reaktionsgeschwindigkeit. Man kann die Temperatur erniedrigen, um Reaktionen zu verlangsamen. c) Man kann die Konzentration erhöhen, damit mehr Teilchen zusammenstoßen können, oder erniedrigen, damit weniger Teilchen zusammenstoßen. ! Basisinfo miniumpulver von oben in die Brennerflamme. Beobachte wieder. Gib an, ob es Unter 5 75 Infoteil S. 90, 91 Genial! Duo Chemie 4 - Trainingsteil 5.2 KOHLENHYDRATE ? Experiment 1. Schwarze Schlangen Für das Experiment benötigt ihr eine Waage, zwei kleine Bechergläser, einen Spatel, einen Löffel, einen Mörser mit Pistill, eine feuerfeste Unterlage (Fliese), Streichhölzer, Glasstäbe, Kieselerdepulver, Ethanol (96%ig), Natriumhydrogencarbonat und Staubzucker. Fertigt aus Kieselerdepulver einen Sockel auf einer Fliese und tränkt ihn mit Ethanol. Formt aus einer Mischung aus 1,5 g sehr fein gepulvertem Natriumhydrogencarbonat NaHCO3 und 12,5 g Staubzucker einen Kegel in der Mitte des Sockels. Entzündet den Alkohol. Bändigt die Schlange mit Hilfe der Glasstäbe. Interpretiert eure Beobachtungen. ? Experiment 2. Nachweis von Einfachzuckern Gib in drei Reagenzgläser je einen Spatel voll Glucose, Fructose und Saccharose. Die Zucker in den drei Reagenzgläsern werden ca. 3 cm hoch mit Wasser bedeckt und gelöst und in ein viertes Reagenzglas wird nur Wasser gefüllt. Mische die Fehling1- und Fehling2-Lösung im Verhältnis 1:1 und gib ca. 2-5 ml in jedes Reagenzglas. Erwärme die Proben im Wasserbad. Beobachte die Farbreaktionen, das Reagenzglas mit dem Wasser dient als Vergleichsprobe. Zeichne eine Skizze, auf der du das Ergebnis abbildest. ? 4. Bei der Zuckergewinnung, die auch in Österreich ein bedeutender Wirtschaftsfaktor ist, werden die zerkleinerten Zuckerrüben mit Wasser ausgelaugt. Störende Begleitstoffe werden mit Kalkmilch und Aktivkohle entfernt. Durch schonendes Eindampfen im Vakuum (der Zucker würde sonst anbrennen) erhält man den gereinigten (raffinierten) Zucker. Rückstände werden als Viehfutter und zur Erzeugung von Alkohol und Zitronensäure verwendet. Finde heraus, welche Zucker du in einem Lebensmittelgeschäft deiner Wahl finden kannst. Schreibe alle Arten auf und notiere dir, woher die Zucker stammen. ? Experiment 5. Stärkenachweis Plane ein Experiment, bei dem du Lebensmittel wie Reis oder Nudeln auf ihren Stärkegehalt testen kannst. Lugolsche Lösung oder verdünnte Betaisodona-Lösung verändern durch die Reaktion mit Stärke ihre Farbe. Überwiegt der wasserlösliche Anteil der Stärke, die Amylose, verfärbt sich die Lösung blau. Ist der Anteil von schwer wasserlöslichem Amylopektin höher, dann ändert sich die Farbe auf rotviolett. Erstelle einen Plan mit den Proben, die du verwenden möchtest und Experimentiermaterialien für dein Experiment. Diskutiere den Plan im Team und einigt euch auf ein Experiment. Fertigt eine Tabelle an, in die ihr eure Beobachtungen notiert, und führt das Experiment durch. Vergleicht und interpretiert eure Ergebnisse. E E E W, S ? 3. Recherchiere, wie brauner Zucker erzeugt wird. Finde auch heraus, ob er umweltfreundlicher und gesünder ist als weißer Zucker. W, S 74 5 Genial! Duo Chemie 4 - Trainingsteil Infoteil S. 88, 89 5.1 NAHRUNG ? 1. Ernährungspyramide Verbinde die Bezeichnungen in den Kästchen mit den jeweiligen Pyramidenstufen. Schreibe in jede Stufe, welchen Nährstoff (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße) die genannten Lebensmittel vermehrt enthalten. Ergänze, welche Lebensmittel Vitamine und Mineralstoffe enthalten. W, S Fette, Öle, Nüsse Süßigkeiten, salzhaltige Snacks Wasser, zuckerfreie Getränke Obst, Gemüse Milch, Milchprodukte, Eier, Fisch, Fleisch Vollkornprodukte, Kartoffeln, Nudeln, Reis 2. Vitamine Nenne alle fett- und wasserlöslichen Vitamine, ihre Vorkommen in Lebensmitteln, die Folgen ihrer Mangelerscheinungen sowie die Folgen ihrer Überdosierungen. Bereite ein Poster oder eine mündliche Empfehlung für deine Mitschülerinnen und Mitschüler vor, welche Nahrungsmittel sie für eine ausreichende Vitaminzufuhr essen sollen. Be active! ? W, S 3. Vitamin-C-Gehalt Für das Experiment benötigt ihr Teststreifen für Ascorbinsäure (Vitamin C). Arbeitet im Team, jedes Team testet andere Lebensmittel und Säfte auf ihren Vitamin-CGehalt. Die Testergebnisse werden in eine Klassentabelle eingetragen. Die festen Lebensmittel müsst ihr zuerst zerkleinern und in Wasser auflösen. Diskutiert die Ergebnisse eurer Messungen in der Klasse. Experiment ? E, S Neu!
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