Feuer und Energie: Unterschied zwischen den Versionen

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=== Wichtige Vorgänge, bei denen der Energieumsatz eine wichtige Rolle spielt===
 
=== Wichtige Vorgänge, bei denen der Energieumsatz eine wichtige Rolle spielt===
  
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{{AufgabeNr|XX|Bei den, in den folgenden Materialien beschriebenen Vorgängen, finden immer auch chemische Reaktionen statt. Teilweise sogar zwei chemische Reaktionen. Bei allen ist die Umsetzung von Energie von großer Bedeutung.  
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Auf der Unterseite geht es um alltägliche Vorgänge, bei denen der Energieumsatz wichtig ist. Du sollst aus der Beschreibung den Texten herauslesen, ob es ein Vorgang mit Energieaufnahme oder -abgabe ist. '''[[/Wichtige Vorgänge mit Energieumsatz/]]
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#Lies die Materialien durch und markiere im Text die Stoffe, die an der Reaktion beteiligt sind. Welches davon sind die Edukte und welches die Produkte?
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#Halte die Reaktion(en) als Reaktionsschema im Heft fest (Überschriften nicht vergessen!). Bei Material 2 ist dies nicht möglich, da nicht alle beteiligten Stoffe genannt sind. Halte diese chemischen Reaktionen als Beschreibung fest.
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Auf der letzten Unterseite solltest du ja schon aus dem Buch die Begriffe heraussuchen. Sie werden nach den noch folgenden Experimenten noch einmal gemeinsam gesichert. Aber du kannst auf den folgenden Seite schon einmal testen, ob du schon was alleine verstanden hast. Dazu gibt es folgende Übungen:
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#Suche in den Texten nach Formulierungen, die beschrieben, ob Energie frei wird oder zugeführt werden muss und trage dies hinter dem Reaktionsschema fest. ''Beispiel: Edukt + Edukt → Produkt <nowiki>|</nowiki> Energieabgabe''
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#Lies im Buch (Chemie heute I) die Seiten 73 und 75 bis 77 und halte die neuen Begriffe mit Definitionen fest.
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Die Texte können mit Aufgaben als pdf [[http://wikis.zum.de/chemie-digital/images/b/b8/ARBEITSBLATT_Chemische_Reaktionen_und_Energie_im_Alltag.pdf hier]] heruntergeladen werden.
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* '''[[/Begriffe zum Energieumsatz bei chemischen Reaktionen mit Zuordnungsquiz testen/|Zuordnungsquiz]]''' zu den neuen Begriffen.
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{{Rahmen_grau|[[File:Plagiomnium affine laminazellen.jpeg|right|150px|Chloroplasten - die Bestandteile einer Pflanzenzelle, die die Sonnenergie nutzen kann.]]''Material 1: Photosynthese''
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:Die Photosynthese ist ein Prozess, bei dem Lichtenergie durch Lebewesen in chemische Energie umgewandelt wird und organische Stoffe synthetisiert werden. ... Die Synthese dieser Stoffe geht überwiegend von der sehr energiearmen anorganischen Kohlenstoff-Verbindung Kohlenstoffdioxid aus. Aus Kohlenstoffdioxid und Wasser entsteht – durch Energiezufuhr (Licht) – Traubenzucker (Glucose) und Sauerstoff.
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{{Rahmen_grau|''Material 2: Chemische Energie''
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'''Verwendung chemischer Energie in technischen Systemen'''
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:Aus technischer Sicht ist in Treibstoffen chemische Energie gespeichert, die durch deren Verbrennung, etwa beim Antrieb von Fahrzeugen, in mechanische Energie umgewandelt wird. Brennstoffzellen erlauben den Wandel von chemischen Reaktionsenergie einer Verbrennung direkt in elektrische Energie. Bei Nutzung von Batterien wird über elektrochemische Reaktionen die chemische Energie direkt in elektrische Energie gewandelt. Ein Akkumulator verhält sich bei der Nutzung der Energie ähnlich wie eine Batterie, kann aber auch umgekehrt elektrische Energie in chemische wandeln und so speichern.
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'''Verwendung chemischer Energie in biologischen Systemen'''
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:Aus biologischer Sicht ist in organischer Nahrung chemische Energie gespeichert, die in ATP als Energieträger umgewandelt wird. Grüne Pflanzen beziehen ihre chemische Energie nicht aus organischer Nahrung, sondern aus dem Energiegehalt der Sonnenstrahlung ... }}
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{{Rahmen_grau|[[File:Starterbatterie.jpg|right|130px|Ein Bleiakku, wie er als Starterbatterie in Autos verwendet wird.]]
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''Material 3: Bleiakku''
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:Bei einem Bleiakkumulator (kurz Bleiakku, besonders beim Kfz auch Starterbatterie) handelt es sich um eine Ausführung des Akkumulators, bei der die Elektroden aus Blei und der Elektrolyt aus verdünnter Schwefelsäure besteht.
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:Bei der Entladung reagiert Blei mit Sauerstoff zu Bleioxid und löst sich im Elektrolyt auf. Beim Laden wird die Reaktion umgekehrt und es entsteht wieder metallisches Blei.}}
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{{Rahmen_grau|[[File:Fuel cell NASA p48600ac sh.jpg|right|130px|Eine kleine Brennstoffzelle]]
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''Material 4: Wasserstoff als Energieträger der Zukunft''
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:Wasserstoff scheint eines der Energieträger der Zukunft zu sein. Besonders sauber wird er hergestellt, wenn der für die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff benötigte Strom mit Hilfe von Solarzellen gewonnen wird.
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:Wird das gasförmige Wasserstoff unter Druck verflüssigt, so kann man ihn auch in Tanks füllen und als Treibstoff verwendet werden. Dabei kann der Wasserstoff direkt mit Sauerstoff verbrannt werden oder die, in ihm enthaltene Energie, wird mit Hilfe einer sogenannten Brennstoffzelle in elektrischen Strom verwandelt werden. Und die „Abgase“? Als einziges Reaktionsprodukt entsteht Wasserdampf.
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''Informations-Quellen: Wikipedia-Artikel „Photosynthese“, „Chemische Energie“, „Bleiakku“, „Brennstoffzelle“''
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* '''[[/Fragen zum Energieumsatz anhand von Filmen/|MultipleChoice-Fragen zu Experimenten]]''', die in Filmen gezeigt werden.
  
 
=== Experimente zu Energie bei chemischen Reaktionen ===
 
=== Experimente zu Energie bei chemischen Reaktionen ===
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Aus dem Buch hast du schon ein paar neue Begriffe zum Energieumsatz bei chemischen Reaktionen kennengelernt. Nun sollst du ein paar Reaktionen selber durchführen und dabei besonders auf die Umsetzung Energie achten. Einige Experimente gibt es nur als Videos.
 
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[[Datei:Hydrating-copper(II)-sulfate.jpg|right|300px]]
 
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{{Vorlage:VersuchTitel|Kupfersulfat und Wasser|2=<span style="color:#ff0000">'''Verwende bei beiden Versuchen eine Schutzbrille!
 
  
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ACHTUNG: {{wpde|Kupfersulfat|Kupfersulfat}} ist umweltgefährdend und darf deshalb nicht in den Abfluss! Hände nach dem Experiment waschen.'''</span>
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Aus dem Buch hast du schon ein paar neue Begriffe zum Energieumsatz bei chemischen Reaktionen kennengelernt. Nun sollst du ein paar Reaktionen selber durchführen und dabei besonders auf die Umsetzung Energie achten. Einige Experimente gibt es nur als Videos. Alle Anleitungen gibt es auf der Unterseite '''[[/Experimente zur Energie bei chemischen Reaktionen/]]'''
  
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'''Versuch 1:''' Erhitze in einem waagrecht eingespannten Reagenzglas etwas "blaues Kupfersulfat" (''= Kupfersulfat-Hydrat''). Beobachte die Farbe des Pulvers bzw. deren Veränderung und die Wand des Reagenzglases im nicht erhitzten Teil.
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== Vergleich fossiler und regenerativer Energiequellen ==
  
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'''Versuch 2:''' Versetze in einer kleinen Porzellanschale eine Spatelspitze weißes Kupfersulfat mit <u>wenigen</u> Wassertropfen aus der Plastikpipette und beobachte die Veränderung von Farbe und Temperatur!
 
  
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Nutze die aufgebauten Geräte und schaue dir noch einmal die Bilder an, die zeigen, wie das Experiment durchgeführt werden soll.
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| [[File:Kohlekraftwerk Niederaußem-2.jpg|330px]] ||&nbsp;&nbsp;||  '''Wer wird gewinnen?''' ||&nbsp;&nbsp;|| [[File:Windkraft1.jpg|300px]]
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| <center>'''Fossil'''</center> ||&nbsp;&nbsp;|| <center>'''oder'''</center> ||&nbsp;&nbsp;|| <center>'''Regenerativ?'''</center>
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|}
  
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'''Aufräumen:''' Gib das erhitzte bzw. mit Wasser versetzte Kupfersulfat jeweils in das passende Behältnis und "lege" wieder alle Geräte zurück. Ein Auswaschen ist notwendig. Es reicht die Reste aus zu schütten/klopfen/kratzen.
 
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}}
 
  
  
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{{Vorlage:VersuchTitel|Verschiedene Metallpulver verglühen lassen|2=Du sollst in diesem Experiment vergleichen, wie heftig die Reaktion verschiedener Metalle beim Verbrennen ist. <span style="color:#ff0000">'''Schutzbrille verwenden! Sind die Hände gewaschen?'''</span>
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Um das einschätzen zu können, werden wir uns mit verschiedenen Aspekten beschäftigen, bei der die Chemie Erklärungen bieten kann. Anschließend sollt ihr ein Streitgespräch zu dieser Frage abhalten.
  
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Dazu soll das Metallpulver in die Bunsenbrennerflamme gepustet werden. Gehe jeweils so vor:
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Ihr sollt euch aber erst einmal einen Überblick verschaffen, bevor wir einige Dinge genauer betrachten? Informiere dich deshalb:
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* Entzünde beim ersten Man den Bunsenbrenner. bzw. öffne die Luftzufuhr, damit du eine rauschende Flamme hast.
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* Nimm etwas Pulver eines der Metalle in das kürzere abgeknickte Ende des Strohhalm auf.
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* Umschließe mit der Hand die andere Öffnung des Strohhalms, so dass du durch deine Hand in den Strohhalm pusten kannst.
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* Richte die untere Öffnung des Strohhalms auf die Flamme. Puste dann das Metallpulver in die Flamme und beobachte die Heftigkeit der Reaktion. <span style="color:#ff0000">'''Es darf niemand "hinter" der Flamme stehen, so dass du ihn anpustest!'''</span>
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'''Für jedes Metall sollte ein eigener Strohhalm vorhanden sein! Bitte geht sparsam mit dem Material um. Das Metallpulver ist nicht so sehr billig! ''Pro Metall sollten zwei Versuche mit kleinen Mengen reichen!'''''
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{{Aufgabe|
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* Halte unter der Überschrift eine kurze Definition für fossile und regenerative Energie fest.
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'''Aufräumen:''' Kehrt den Bereich des Experimentes, damit kein Metallpulver mehr herumliegt. Schaltet den Bunsenbrenner ganz aus, wenn keine Gruppe direkt nach euch dran ist.
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: '''WICHTIG:''' ''Versuche die Texte zu vereinfachen, indem du unbekannte Begriffe entweder weglässt oder dich informierst und sie vereinfacht aufschreibst.''
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* Nenne jeweils Beispiele für chemische Reaktionen, durch im Zusammenhang mit den beiden Energie-Typen ein Lieferant für Energie sein können. Falls du die Edukte nicht genau bestimmen kannst, schreibst du statt einem Reaktionsschema einen Satz.
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* Energie wird ja nicht einfach produziert sondern meist umgewandelt. Woher haben die beiden Energie-Quellen ihre hohe innere Energie?
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* '''Vorbereitung zur Diskussionsrunde:''' Sammelt in eurer Gruppe Gründe für eure Energiequelle und findet Kritikpunkte gegen die Energiequelle der anderen Gruppe. Nutzt dazu die Etherpads [http://lachner.titanpad.com/ProFossil ProFossil] und [http://lachner.titanpad.com/ProNatur ProNatur] um die Informationen zu sammeln. Die Passwörter bekommt ihr bei der ersten gemeinsamen Arbeitsphase am Computer.
 
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Um uns genauer mit den Chemischen Hintergründen zu beschäftigen, betrachten wir zwei Themen, jeweils eines zu den regenerativen und den fossilen Energie-Quellen.
  
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{{Vorlage:VersuchTitel|Vergleich der Reaktion verschiedener Metalle mit Schwefel|Schau dir die folgenden Experimente an, bei denen Schwefel mit verschiedenen Metallen reagiert.
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* '''[[/Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser durch Elektrolyse/]]'''
  
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Du findest auf den verlinkten Seiten jeweils den Film sowie noch einmal Bilder aus dem Film, wo die wichtigsten Momente noch einmal festgehalten sind. Es lohnt sich meist die Filme größere anzuschauen und auch die Bilder darunter noch einmal zu betrachten und die Erklärungen durchzulesen.
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* '''[[/Untersuchung der Verbrennung eines Erdölproduktes/]]'''
  
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{{Video}} [http://www.trinkwasserhilfe.de/klawonn/Chemie/mgs.htm Magnesium], [http://www.trinkwasserhilfe.de/klawonn/Chemie/cus.htm Kupfer], [http://www.trinkwasserhilfe.de/klawonn/Chemie/fes.htm Eisen], [http://www.trinkwasserhilfe.de/klawonn/Chemie/ags.htm Silber],  [http://www.trinkwasserhilfe.de/klawonn/Chemie/zns.htm Zink].
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== Vorträge: Feuer entzünden und Feuer löschen ==
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}}
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* '''Vortrag von N.:''' Wie man verschiedene Feuer anzündet.
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* '''Vortrag von M.:''' Wie man Feuer löscht.
  
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{{Vorlage:VersuchTitel|Kettenreaktion|Betrachte dir dieses Video, in dem man eine Kettenreaktion beobachten kann. {{Video}}{{#ev:youtube|FQGtpo2IUxA}}
 
  
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'''Überlege dir dazu folgendes und notiere es:'''
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* [[/Warum man manche Feuer nicht mit Wasser löschen kann/]]
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* Wenn man das Verbrennen aller Streichhölzer von weit entfernt betrachten würde, kann man nicht die einzelnen Streichhölzer erkennen. Man könnte den Vorgang dann als eine chemische Reaktion betrachten. Ist diese Reaktion dann exotherm oder endotherm.
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* Welche Bedeutung hat das Entzünden des ersten Streichholzes? Wie trägt das Entzünden jedes einzelnen Streichholzes zur Fortsetzung der "Reaktion" bei?
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}}
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== Wiederholungsthemen ==
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Teilweise zur Wiederholung der Inhalte der 8. Klasse ein paar kleine interessante Themen, die aber auch Neuerungen enthalten
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* [[/Das salzige Wärmekissen, das Armeen warm hält/]]
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* [[/Abgase und Katalysator/]]
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* [[/Flammpunkt, Brennpunkt, Zündtemperatur, .../]]
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* [[/Warum sind einige Stoffe brennbar und andere nicht/]]
  
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[[Datei:Verbrennung eines Zuckerwürfels_.png|right|400px]]
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[[Kategorie:Unterrichts-Seite]]
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{{Vorlage:VersuchTitel|Zucker verbrennt mit Hilfe von Asche|2=<span style="color:#ff0000">'''Verwende bei beiden Versuchen eine Schutzbrille!'''</span>
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[[Kategorie:Energie]]
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[[Kategorie:Kerze]]
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Nimm eines der frischen Würfelzuckerstückchen.
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[[Kategorie:Regenerative Energiequellen]]
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'''Versuch 1:''' Nutze den kleinen Gasbrenner und versuche den Zucker auf der unbrennbaren Unterfläche zu entzünden, indem du ihn stark erhitzt.
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'''Versuch 2:''' Gib nun etwas von der Asche auf das Zuckerstücken und versuche erneut den Zucker entzünden. Es sollte kein Haufen Asche sein, sondern dünn über die Zuckeroberfläche verteilt werden.
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Ein ähnliches Experiment kannst du dir {{Video}} [http://www.youtube.com/watch?v=wsua-LVPTQA hier] ansehen. Das solltest du auch tun, da man hier noch besser die Wirkung der Asche beobachten kann.
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}}
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Aktuelle Version vom 13. Mai 2015, 21:06 Uhr

Nachdem wir ein paar Ideen zum Thema gesucht haben, hier eine Übersicht der Themen, ein wenig sinnvoll sortiert.


Feuer und Energie 8c Lachner.png


Inhaltsverzeichnis

Untersuchung einer Kerze und der Kerzenflamme

Einzelne Kerze.JPG       Feuer und Energie gehören ja irgendwie zusammen, den Feuer ist eine typische Wärmequelle. Wir werden deshalb erst einmal einen alltägliche Vorgang betrachten, bei dem Energie frei wird.

Ihr sollte euch also eine brennende Kerze genauer anschauen. Dazu gibt es einige kleine Experiment, mit denen ihr erkennen könnt, was da beim Brennen passiert und was es so mit der Flamme auf sich hat.

Nach den Experimenten schauen wir uns die Fachbegriffe und Informationen an und vergleichen Sie mit den Beobachtungen im Experiment.

Dazu gibt es ein paar weiterführende Themen und interessante Fragen, die ihr mit dem neu erworbenen Wissen beantworten könnt.

Alles weitere auf der Unterseite Brennen und Flamme.

Energie aus physikalischer Sicht

Doel Kerncentrale.JPG
 Bei Energie denkt man sicher zuerst an Strom. Sicher bekommt ihr mit, dass andauernd der Begriff Energie in den Nachrichten vorkommt: Energie sparen, Alternative Energie, fossile Energie, Sonnenenergie, ...

Für die Physiker ist der Begriff Energie von wichtiger Bedeutung. Auch wenn das Thema im Physik-Unterricht erst später durchgenommen wird, so solltet ihr vorab ein paar Dinge dazu wissen.

Was ihr euch genauer anschauen sollt und ein paar Kontrollfragen gibt es auf der Unterseite Energie in der Pyhsik.

Energieumsatz bei chemischen Reaktionen

Wichtige Vorgänge, bei denen der Energieumsatz eine wichtige Rolle spielt

Auf der Unterseite geht es um alltägliche Vorgänge, bei denen der Energieumsatz wichtig ist. Du sollst aus der Beschreibung den Texten herauslesen, ob es ein Vorgang mit Energieaufnahme oder -abgabe ist. Wichtige Vorgänge mit Energieumsatz Auf der letzten Unterseite solltest du ja schon aus dem Buch die Begriffe heraussuchen. Sie werden nach den noch folgenden Experimenten noch einmal gemeinsam gesichert. Aber du kannst auf den folgenden Seite schon einmal testen, ob du schon was alleine verstanden hast. Dazu gibt es folgende Übungen:

Experimente zu Energie bei chemischen Reaktionen

Aus dem Buch hast du schon ein paar neue Begriffe zum Energieumsatz bei chemischen Reaktionen kennengelernt. Nun sollst du ein paar Reaktionen selber durchführen und dabei besonders auf die Umsetzung Energie achten. Einige Experimente gibt es nur als Videos. Alle Anleitungen gibt es auf der Unterseite Experimente zur Energie bei chemischen Reaktionen

Vergleich fossiler und regenerativer Energiequellen

Kohlekraftwerk Niederaußem-2.jpg    Wer wird gewinnen?    Windkraft1.jpg
Fossil
   
oder
   
Regenerativ?


Um das einschätzen zu können, werden wir uns mit verschiedenen Aspekten beschäftigen, bei der die Chemie Erklärungen bieten kann. Anschließend sollt ihr ein Streitgespräch zu dieser Frage abhalten.

Ihr sollt euch aber erst einmal einen Überblick verschaffen, bevor wir einige Dinge genauer betrachten? Informiere dich deshalb:

Nuvola apps korganizer.png   Aufgabe
  • Halte unter der Überschrift eine kurze Definition für fossile und regenerative Energie fest.
WICHTIG: Versuche die Texte zu vereinfachen, indem du unbekannte Begriffe entweder weglässt oder dich informierst und sie vereinfacht aufschreibst.
  • Nenne jeweils Beispiele für chemische Reaktionen, durch im Zusammenhang mit den beiden Energie-Typen ein Lieferant für Energie sein können. Falls du die Edukte nicht genau bestimmen kannst, schreibst du statt einem Reaktionsschema einen Satz.
  • Energie wird ja nicht einfach produziert sondern meist umgewandelt. Woher haben die beiden Energie-Quellen ihre hohe innere Energie?
  • Vorbereitung zur Diskussionsrunde: Sammelt in eurer Gruppe Gründe für eure Energiequelle und findet Kritikpunkte gegen die Energiequelle der anderen Gruppe. Nutzt dazu die Etherpads ProFossil und ProNatur um die Informationen zu sammeln. Die Passwörter bekommt ihr bei der ersten gemeinsamen Arbeitsphase am Computer.

Um uns genauer mit den Chemischen Hintergründen zu beschäftigen, betrachten wir zwei Themen, jeweils eines zu den regenerativen und den fossilen Energie-Quellen.

Vorträge: Feuer entzünden und Feuer löschen

  • Vortrag von N.: Wie man verschiedene Feuer anzündet.
  • Vortrag von M.: Wie man Feuer löscht.


Wiederholungsthemen

Teilweise zur Wiederholung der Inhalte der 8. Klasse ein paar kleine interessante Themen, die aber auch Neuerungen enthalten

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