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
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
Donor-Akzeptor-Konzept
Säure-Base-Titration = Säure-Base-Reaktion
Reaktion mit Protonenübergang
Base = Protonenakzeptor, Säure = Protonendonator
Energiekonzept
Säure-Base-Titration = chemische Reaktion
Energieumsatz bei der Reaktion
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:
- 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.