Einstieg in die Chemie: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 13. Oktober 2014, 16:34 Uhr

Was ist eigentlich Chemie?

Die Frage, was Chemie eigentlich genau ist, wirkt im ersten Moment ganz einfach. Ein Chemiker oder ein Chemielehrer sollte sie doch ohne weiteres beantworten können! Aber leider ist die Antwort auf diese Frage alles andere als klar. Und trotzdem versuchen wir, ein wenig Licht in das Dunkel zu bringen. Ein berühmter Chemiker soll einmal folgendes gesagt haben:

“Chemie ist die Wissenschaft der Stoffe ihres Aufbaus ihrer Eigenschaften und der Reaktionen, welche sie in andere Stoffe umwandeln.”  Linus Pauling , Nobelpreis für Chemie 1954

Die Wissenschaft Chemie beschäftigt sich also ganz grundlegend mit all den Dingen, die uns umgeben. Woraus bestehen diese Dinge? Welche Eigenschaften haben sie - und warum? Wie kann ich Stoffe ineinander umwandeln, also zum Beispiel aus Sand Glas erzeugen?

Was machen Chemiker

Chemie spielt in vielen Bereichen des Alltags eine herausragende Rolle:

• In der Materialwissenschaft werden z.B. Kunststoffe mit bestimmten benötigten Eigenschaften hergestellt. Wegen drohender Erdölknappheit, muss man sich überlegen, wie man Kunststoffe aus Naturstoffen herstellen kann. Auch die Entsorgung und das Recycling sind dabei wichtig.

• Ein wichtiger Punkt im Alltag ist die Energie. Energie muss gespeichert werden, die mit Hilfe von Sonne und Wind produziert wird. Das kann in Form von energiereichen Stoffen geschehen, wenn etwa aus Wasser das brennbare Gas Wasserstoff produziert wird. Oder in Form von Batterien, bei denen es zum Beispiel für Elektroautos darum geht, dass die Akkus lange halten und schnell geladen werden können.

• Die Analyse der Umwelt ist wichtig, denn die Chemiker kennen Methoden um Gifte und die Zusammensetzung von Stoffen bestimmen zu können. Dies spielt bei der Kontrolle von Lebensmitteln (auch Wasser) und etwa Arzneimittel eine große Rolle.

Aufgabe 1 Lies im Schulbuch die Seite 13 und beantworte schriftlich im Heft die Aufgaben 1-3. Überschrift bitte darüber schreiben!!

Was sind Stoffe aber genau?

Das sind natürlich Stoffe in der Chemie	... und was ist damit?

Stoffe sind all die Materialien, aus denen unsere Welt zusammengesetzt ist. Wieviele Stoffe es genau gibt, kann man vermutlich nicht sagen, aber eine wichtige chemische Organisation gibt 30 Millionen als Anzahl an.

Stoffe im chemischen Sinne

Ein chemischer Stoff ist ein Material oder allgemein alles in den Naturwissenschaften, was man man beobachten und untersuchen kann und auch eine Masse besitzt. Raumbereiche, die keine Materie enthalten, bezeichnet man als Vakuum. Elektromagnetische Wellen wie zum Beispiel Licht werden ebenfalls nicht zur Materie gezählt. Umgangssprachlich werden chemische Stoffe auch mit dem Wort Substanz bezeichnet, das im Sprachgebrauch der Chemie aber auf Stoffe in fester Form, sog. Feststoffe, beschränkt ist.

Stoffe in der Chemie werden grob unterschieden in Reinstoffe (Elemente oder Verbindungen) und Gemische. Es gibt weitere Unterteilungen, zu denen wir dann später noch kommen werden.

Wichtige Reinstoffe in der Chemie, die du schon kennen wirst, sind z. B. Wasser, Kochsalz (Natriumchlorid), Eisen, Alkohol (Ethanol)

Wichtige Stoffgemische sind zum Beispiel Luft, Salzsäure, Natronlauge (wie auf den Laugenbrezeln), Bronze, uvm.

Jede Stoffportion besitzt eine Masse, hat ein Volumen (also einen Platzbedarf) und besitzt eine innere Energie bzw. Wärmeenergie. Die Form eines Körpers kann auch bei gleichem Stoff (Material) unterschiedlich sein (z. B. Eisendraht, -pulver, -blech, -kugeln, -wolle).

Aufgabe 2 Ordne in der folgenden Aufgabe Stoffe, Gemische, Gegenstände und Stoffklassen zu. Start der Übung

Laborgeräte

Damit du Experimentieranleitungen nutzen kannst, musst du die Namen der Geräte kennen, die dort genannt werden. Du musst die Namen der Geräte auswendig lernen und auch aufgrund des verwendeten Material verstehen, für was man ein Gerät verwenden kann und für was nicht.

Aufgabe 3 Nutze im Buch die Seite XXX, um das Arbeitsblatt so weit wie möglich auszufüllen. Die restlichen Namen werden im Unterricht geklärt.

Eine ausführliche Liste liefert der Wikipedia-Artikel  Laborgerät .

Material der Laborgeräte

Die meisten Laborgeräte bestehen aus den folgenden Stoffen:

•  Holz  -  Eisen  -  Glas  -  Plastik  ... leider sind die Wikipedia-Artikel recht kompliziert zu lesen!

Welche Vor- und Nachteile diese Stoffe haben, sollst du in den folgenden Quizzen entdecken. Dabei kannst du überprüfen, ob du dich schon gut auskennst!

Aufgabe 4 Ordne die Vor- und Nachteile des jeweiligen Stoffe richtig zu und halte das richtige Ergebnis als Tabelle im Heft fest. Vergleich von Holz und Eisen Vergleich von Glas und Plastik Die Tabelle sollte etwas so aussehen: anzeigen Die Tabelle sollte etwas so aussehen: verstecken Natürlich muss die Tabelle etwas größer werden. Im ersten Quiz siehst du, wieviele Antworten in jede Zelle kommen. Eventuell lohnt es sich, die Lösungen erst einmal auf ein Schmierblatt zu notiere!

ACHTUNG, Kontrolle!! - Zeigen Sie Ihre Kenntnisse zu den Laborgeräte-Materialien vor!

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Beweise dein Können und versuche die Millionen-Frage zu knacken! Hier geht es zum Quiz. 
 

Stoffeigenschaften

Eine Stoffeigenschaft ist eine, für einen bestimmten Stoff, typische Eigenschaft. Sie kann mit den Sinnen wahrgenommen werden (z. B. der Geruch) oder nur mit Messgeräten erfassbar sein.

In der Chemie unterscheidet man Reinstoffe von Stoffgemischen, denn Reinstoffe haben immer die gleichen Eigenschaften, während bei Stoffgemischen die Eigenschaften von den Mischungsverhältnissen der Komponenten abhängen.

Wie du schon bei den Laborgeräten feststellen konntest, sind die Stoffeigenschaften wichtig für deren Anwendung. Wir werden aber bald noch eine wichtige Bedeutung kennenlernen.

Aufgabe 5 Sammelt in Gruppen - in die ihr im Unterricht eingeteilt werdet - gemeinsam Stoffeigenschaften. Öffnet dann bitte nur den einen Link, der zu eurer Gruppe gehört. Gruppe 1 - Gruppe 2 - Gruppe 3 - Gruppe 4 WICHTIG: Löscht nicht die Einträge von anderen Schülern (höchstens Rechtschreibefehler korrigieren)! Wenn ihr einige zusammen habt, sortiert die Eigenschaften. Tipp anzeigen Tipp verstecken So könnte man sortieren: Physikalische Stoffeigenschaften ... die man meist durch Messgeräte bestimmen kann. Chemische Stoffeigenschaften ... wo es um das Verhalten des Stoffes in chemischen Reaktionen geht. Physiologische Eigenschaften ... Stoffeigenschaften bei denen es um Wahrnehmbarkeit oder die Auswirkungen auf die Umgebung geht.