Einführung unter Einbeziehung des Faches Mathematik

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Inhaltsverzeichnis

Einführung unter Einbeziehung des Faches Mathematik

Die vorliegenden Ideen sind im Rahmen einer mehrtägigen Fortbildung in Hessen entstanden. Inhalt der Fortbildung war die Anwendung von Mathematik in anderen NaWi-Fächern. Die hinterlegten Materialien sind hier zu finden.

Bei dieser Fortbildung ging es auch darum, verschiedene Typen von Aufgaben zu stellen (siehe auch Aufgaben-Varianten_im_Mathematikunterricht). Neben Rechenaufgaben, gibt es auch anderen Aufgaben, bei der es um das erlagen von Wissen geht.

WIEDERHOLUNGS-HAUSAUFGABE (zum Einstieg)
pH-Werte zu Hause messen

Einstieg über Demo-Experiment oder Film mit Messwerten

EINSTIEGSEXPERIMENT: Ansäuerungsexperiment

  • Woher kommt der pH-Wert? Lehrer-Schüler-Gespräch vor dem Experiment.
  • Material zum Experiment:
– Anweisung für den Lehrer
Man gibt eine feste Menge Wasser vor und lässt aus einer Bürette oder Tropfpipette jeweils die gleiche Menge an Säure (HCl) hinzutropfen. Der pH-Wert wird mit einer pH-Elektrode nach jeder Zugabe bestimmt und zusammen mit der Menge an Säure in einer Excel/Calc-Tabell eingetragen
– Ansäuerungsexperiment ergibt eine Kurve (nicht linear!)
– Arbeitsblatt mit Millimeterpapier und halblogarithmischem Papier
– Excel-Datei mit Daten des Ansäurerungsexperimentes
– Vorstellung der Berechnung des pH-Wertes mit dem Logarithmus
  • Arbeitsblatt zur Einführung in die Rechnung mit pH-Werten gibt es hier.
Das Arbeitsblatt ist scheinbar nicht ganz vollständig. Es fehlen noch die falschen Kärtchen und einige Hilfs-/Info-Materialien.
Die Schüler sollen das AB alleine oder in einer kleinen Gruppe durcharbeiten und sollte dabei erlernen, wie man mit pH-Werten rechnet.

Experimente mit Berechnungen

EXPERIMENT
 Bestimme den Säureanteil/Laugenanteil eines Stoffes durch eine Titration z.B: Backofenreiniger, Kalklöser, Cola, Nahrungsmittel, Wein, Boden
EXPERIMENT „Rennie gleicht den Magen aus“
 Wie viel Säure kann eine Tablette Rennie ausgleichen? Wie macht Rennie das?
EXPERIMENT
Verdünnungsexperiment von einer starken Säure/Lauge mit pH-Elektrode mit Verwendung von Excel/halblogarithmischem Papier

Aufgaben nach dem Blütenmodell/Trichtermodell(?)

THEMA
Informiere dich über pH-Werte in und am Körper.
THEMA
Welche Bedeutung hat der pH-Wert für den Boden?
THEMA
Welche Rolle spielt der pH-Wert beim Aquarium?
THEMA "Grüner Frieden - Dünnsäure wird immer noch verklappt"
 Stelle Fragen zu dem Artikel und beantworte sie.

Grundwissen/Grundtechniken

WISSEN
Wer hat den pH-Wert erfunden? (Internet/Buch/AB)
WISSEN
Autoprotolyse von Wasser  Wasser hat pH-Wert von 7 und nicht 0
WISSEN-WIEDERHOLUNG
Rechnen mit Stoffmengen
WISSEN
Beispiel-Aufgabe mit Rechnungen mit dem pH-Wert und Stoffkonzentrationen

Gemischte Aufgaben-Typen

AUFGABE Das falsche Säureetikett – Verdünnung
 Rechenweg gegeben, Lösung soll überprüft werden und einfachere Lösung gesucht werden
AUFGABE Das Aquarium ist zu sauer – Verdünnung
 Wie viel muss man an Wasser rauslassen, damit es nach dem Auffüllen den richtigen pH-Wert den richtigen pH-Wert hat? Schwere Bestimmungsaufgabe, es gibt mehrere Lösungsmöglichkeiten und erfordert mehr mathematische Kenntnisse.
AUFGABE "Supersaure Salzsäure (SSS)"
 In 1 l Wasser sind maximal 466 l Salzsäure löslich. Wie wäre der pH-Wert dieser Super-Säure? Einfache Bestimmungsaufgabe
AUFGABE "Natron-Plätzchen" 
 In 1 l einer Säure mit den pH-Wert = 2 wird ein Natronplätzchen gegeben, wie ändert sich der pH-Wert? Einfache Bestimmungsaufgabe.
AUFGABEN Kleine gemischte Aufgaben zum Rechnen mit pH-Werten
Aufgaben ohne viel Text verschiedener Art