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Transcript

Didaktische Analyse nach Klafki

Säuren, Basen, Salze

"Donor-Akzeptor-Konzept auf Protonenübergänge anwenden"

Säure-Base-Titration

Gegenwartsbedeutung

der Säure-Base-Titration

Gegenwarts-bedeutung

  • zuverlässige Methode der quantitativen Analyse
  • Überwachung von Umweltprozessen
  • Analyse der Wasser- und Bodenqualität
  • Herstellung von Lebens- und Arzneimitteln
  • Haushaltschemikalien, wie Reinigungsmitteln (Reinigungswirkung eines Entkalkers)

auch die SuS benötigen Lebensmittel/ Arzneimittel, sauberes Trinkwasser, usw. und profitieren deshalb gegenwärtig von der Titration

SuS gestalten ihren Alltag zum Großteil nicht mehr ohne digitale Geräte große gegenwärtige Bedeutung der digitalen Medien im Unterricht

Zukunftsbedeutung der Säure-Base-Titration

Zukunfts-bedeutung

  • Analyse der Wasser- und Bodenqualität & die Herstellung von Lebens- und Arzneimitteln sowie Haushaltsreinigern bleibt auch in Zukunft für die SuS bedeutsam
  • Säuregehalt ist für Geschmack/Haltbarkeit der Lebensmittel & die Reinigungswirkung eines Entkalkers von entscheidender Bedeutung

ständige Kontrolle von den Herstellern

analytische Methoden werden immer ausgefeilter, sicherer, aussagekräftiger und genauer

Alltag wird digitaler digitale Medien werden in Zukunft immer bedeutsamer

Sachstruktur

Sachstruktur der

Säure-Base-Titration

5 Basiskonzepte

Stoff-Teilchen-Konzept

Stoff-Teilchen-Konzept

Säure-Base-Titration = Neutralisation bis zum Äquivalenzpunkt

Enstehung Salz, z.B. NaCl

Ionengitter, bestehend aus Ionen

Kationen (z.B. Metallionen - Natriom-Ionen) + Anionen

(z.B. Nichtmetallionen - Chlorid-Ionen)

Struktur-Eigenschafts-Konzept

Struktur-Eigenschafts-Konzept

Säure-Base-Titration = Neutralisationsreaktion bis zum Äquivalenzpunkt

Entstehung Salz

Verknüpfung von Ionen (Ionengitter, Ionenbindung)

Salz dissoziiert in wässriger Lösung in einzelne Ionen

Eigenschaften aufgrund des Ionengitters/der Ionenbindung:

  • hohe Schmelz- und Siedetemperaturen
  • gut in Wasser löslich
  • gut elektrisch leitend

Donator-Akzeptor-Konzept

Donor-Akzeptor-Konzept

Säure-Base-Titration = Säure-Base-Reaktion

Reaktion mit Protonenübergang

Base = Protonenakzeptor, Säure = Protonendonator

Energie-konzept

Energiekonzept

Säure-Base-Titration = chemische Reaktion

Energieumsatz bei der Reaktion

Gleich-gewichts-konzept

Gleichgewichts-Konzept

Säure-Base-Titration = reversible chemische Reaktion

Säure-Base-Gleichgewicht

Exemplarische Bedeutung der Säure-Base-Titration

Exemplarische Bedeutung

Säure-Base-Titration = chemische Reaktion

steht exemplarisch für jegliche chemische Reaktionen, bei denen eine Stoff- und Energieumwandlung stattfindet

Säure-Base-Titration = quantitatives Analyseverfahren

steht exemplarisch für Verfahren, welche der Mengenbestimmung von Proben dienen (z.B. Konzentrations- & Stoffmengenbestimmung)

Säure-Base-Titration = Neutralisation

steht exemplarisch für die Neutralisation von Säuren und Basen

Nutzung von digitalen Medien im Chemieunterricht

steht exemplarisch für die Nutzung von digitalen Medien im Alltag

Zugänglichkeit

Zugänglichkeit der

Säure-Base-Titration

Fehlvorstellungen in folgenden Bereichen:

  • Säure-/Base-Begriff
  • reine Söuren / Säurelösungen
  • Begriff pH-Wert
  • Neutralisation
  • starke/ schwache Säuren

Bsp.: Argumentation mit dem pH-Wert bei starken und schwachsen Säuren, da Dissoziations-/Protolysegrad nicht verstanden worden sind

mögliche Lösung: deutliche Begriffsbestimmung von starken/schwachen Säuren; Vergleiche unterschiedlicher Säuren (z.B. Leitfähigkeitstitration), Modellentwicklung

Fehl-vorstellungen

Vorwissen

aus Sek 1:

  • pH-Wert-Skala
  • Reaktionen Säuren/ Basen
  • Stoffklasse Salze
  • Indikatoren
  • Dissoziation
  • Neutralisation
  • Ionenbindung /-schreibweise /-gitter

aus Sek 2 (KSP PF 4):

  • Säure-Base-Theorie nach Brönstedt
  • Autoprotolyse, Ionenprodukt d. Wassers
  • pH-Werte wässriger Lösungen
  • Säure-/ Basekonstante
  • pH-Wert-Berechnungen
  • Puffergleichgewichte
  • Interesse wecken/ Bezug zum Thema herstellen
  • Alltagserfahrungen einfließen lassen (Medikamente, Lebensmmittel, Reinigungsmittel, digitale Medien!)
  • Titration mit Alltagschemikalien
  • Bestimmung Wasserhärte
  • Titration von Zitronensaft
  • Bestimmung des Anteils an Phosphorsäure in Cola
  • usw.

Zugänglich-machen des Unterrichts durch:

Quellen

  • Holzenkämpfer, J., Ströer S. & Kölking, K. (2006): https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/didaktik_der_chemie/seminarfehlvorstellungen/kapitel_5___struktur_eigenschafts_beziehungen.pdf. Abgerufen am 31.05.2020 13:13Uhr
  • KMK (2004) Einheitliche Prüfungsanforderungen in der Abiturprüfung Chemie
  • Knoop, C. & Wacker, C. (2006): https://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/didaktik_der_chemie/seminarfehlvorstellungen/kapitel_7.1_7.4___s_ure_base_abschnitt.pdf. Abgerufen am 31.05.2020 12:14 Uhr
  • Ministerium für Bildung (2016) Fachlehrplan Gymnasium Chemie. Sachsen-Anhalt.
  • Müller, S. (2016): http://www.biotech-info24.de/titrationsloesungen-und-ihre-bedeutung-fuer-den-alltag/. Abgerufen am 31.05.2020 12:28 Uhr
  • Reinking, J.: https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/saeure-base-titration#. Abgerufen am 30.05.2020 11:21 Uhr
  • Wolf, K. (2018) Chemie im Übergang zwischen Schule und Hochschule. Dissertation zur Erlangung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Doktorgrades. Georg-August-Universität, Göttingen.

CC BY NC SA

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