einstieg ins thermitverfahren
DESCRIPTION
Einstieg ins Thermitverfahren. Fachdidaktik Chemie Dr. Gerd Gräber. Fragen:. Mit welcher Einstiegsfolie würden Sie beginnen (warum?) Welche Probleme sehen Sie bei der Umsetzung? Auch wenn die Folie noch so schön ist, immer auf die Zielorientierung beim Einstieg achten!. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Einstieg ins Thermitverfahren
Fachdidaktik ChemieDr. Gerd Gräber
Fragen:
1. Mit welcher Einstiegsfolie würden Sie beginnen (warum?)
2. Welche Probleme sehen Sie bei der Umsetzung?
3. Auch wenn die Folie noch so schön ist, immer auf die Zielorientierung beim Einstieg achten!
Praktische Durchführung
Die notwendigen Chemikalien und Geräte werden bereitgestellt
Die Alufolie soll das zu schnelle Durchfallen der heißen Schmelze verhindern
Die Schmelze soll im Sand aufgefangen werden
Das Zündgemisch wird vorbereitet:
Dazu werden 2 Spatel Bariumperoxid mit 2 Spatel Aluminiumpulver vorsichtig gemischt
Zum Ansatz: 25 g rotes Eisenoxid, 8,5g Aluminiumgries-alternativ fertiges Zündgemisch verwenden.
Es ist immer gut, wenn man die Mischung mit den Schülern herstellt.Dabei sollte man den Ansatz auch stöchiometrisch berechnen lassen!
Das Zündgemisch wird eingebracht.Vorherige Zündversuche mit Feuerzeug, Bunsenbrenner etc!
Dabei unbedingt vorher die Rolle der Aktivierungsenergie thematisieren (Energiediagramm!)
Die Zündung erfolgt mit einer Wunderkerze (umgekehrt herum einstecken!)
Hier unbedingt auf die Heftigkeit der folgenden Reaktion im Vergleich zur Aktivierung hinweisen!
Die Schmelze tropft in den Sand (unbedingt Eisenschale verwenden!)
Langsam abkühlen lassen!Den Schmelzkuchen dann untersuchen und das Aussehen beschreiben lassen!Außen eine poröse Schale, innen ein metallischer Regulus („kleiner König“)
Magnetttest durchfühern (alles nächste Folien!)
Die S. sollen: das aluminothermische Verfahren als Beispiel einer technischen Anwendung der Redoxchemie im Alltag kennen (Schieneschweißen).
Feinlernziele: Kognitiv: Die Reaktionen zwischen Alumium und Eisen(III)oxid als Redoxreaktion erkennen. Die Reaktionsgleichung zur Redoxreaktion formulieren und Oxidation, Reduktion und Oxidationszahlen deutlich kennzeichnen. Das Oxidations- und Reduktionsmittel nennen. Erkennen, dass Redoxreaktionen mit starkem Redoxmittel u.U. sehr heftig (starke Wärmeentwicklung) ablaufen können. Erkennen, dass durch die starke exoth. Reaktion die Schmelztemperatur von Eisen erreicht wird. (Eisen fließt als Flüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß) das feste, grauschwarze Reaktionsprodukt durch Überprüfung der magnetischen Eigenschaften als Eisen identifizieren. Affektiv: Spaß und Interesse am chemischen Arbeiten entwickeln
Das Thermitverfahren – Lernziele in Anwendungen
Mögliche Phasierung des Stundenverlaufs
Zeit
Unterrichtsphase Inhalt Methode & Sozialform
Medien & Materialien
3 Einstieg
Schweißen von Bahnschienen
LSG Film;BildOHP-Folie
5 Problemfindung und Formulierung
Was erkennt Ihr?
•Exotherme Reaktion, flüssiges Eisen
•Wie kommt Eisen in der Natur vor?
•Bezug zur Affinitätsreihe
LSG Tafel
15
Experiment
Durchführung des E.; Nachweis der Produkte
Demoexperiment/AußenversuchSchülerarbeitsblatt
10
Beobachtung, Fixierung und Auswertung
Arbeitsblatt nach dem Experiment von S. ausfüllen lassen
Partnerarbeit/Stillarbeit,
Arbeitsblatt
6 Auswertung Freiwillige S. stellen exemplarische Ergebnisse am OHP vor.
LSG Folie, OHP
5 Sicherung
Aufstellung der RGl. Zur Redoxreaktion
Lehrer sichert an Tafel
Minimalziel
Ergebnis
Festigung und Vertiefung
Maximalziel