Die Fachmethoden der Chemie: Anregungen für die Umsetzung des Kompetenzbereichs "Erkenntnisgewinnung" im Unterricht
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Köln
Aulis Verl. Deubner
2007
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Abt. Chemie ; 58 |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
0 EINLEITUNG..................................................................................................1
1 FACHMETHODEN DER CHEMIE..................................................................2
1.1 Begriffsbestimmung....................................................................................................2
1.2 Fachmethoden der chemischen Teildisziplinen.........................................................3
1.3 Chemische Fachmethoden im Chemieunterricht.......................................................4
1.4 Fachmethodische Leitlinien im Chemieunterricht.......................................................6
1.5 Fachmethoden der Chemie und Methoden
der naturwissenschaftlichen Forschung...................................................................10
1.6 Literatur....................................................................................................................11
2 METHODEN ZUR TRENNUNG VON STOFFGEMISCHEN.........................13
2.1 Begriffsbestimmung..................................................................................................13
2.2 Trennverfahren für Stoffgemische im Chemieunterricht -
eine Bestandsaufnahme...........................................................................................14
2.3 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.............................................................22
2.3.1 Die Isolierung von Kakaobutter aus Schokolade......................................................23
2.3.2 Die Trennung von Brühpulver..................................................................................25
2.3.3 Die Untersuchung von Lebensmittelfarbstoffen in Getränken..................................27
2.4 Trennverfahren als Methoden zur Probenvorbereitung............................................30
2.5 Literatur....................................................................................................................33
3 METHODEN DER INSTRUMENTELLEN ANALYTIK..................................35
3.1 Begriffsbestimmung..................................................................................................35
3.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.............................................................36
3.2.1 Die konduktometrische Bestimmung........................................................................37
3.2.2 Die colorimetrisch-fotometrische Bestimmung.........................................................38
3.2.3 Die polarimetrische Bestimmung..............................................................................41
3.3 Die Kombination von qualitativen und quantitativen Fachmethoden
am Beispiel Coffein..................................................................................................44
3.4 Literatur....................................................................................................................51
4 METHODEN AUF DER BASIS CHEMISCHER REAKTIONEN...................52
4.1 Begriffsbestimmung..................................................................................................52
4.2 Die Blindprobe..........................................................................................................54
4.2.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.............................................54
4.2.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.............................................................55
4.2.2.1 Das Kennen lernen des Nachweises und
die Kontrolle der Wirksamkeit der Reagenzien........................................................55
4.2.2.2 Die Überprüfung der zur Analyse benutzten Chemikalien.......................................57
4.2.2.3 Der negative Verlauf des Nachweises.....................................................................57
4.2.3 Die Bedeutung der Blindprobe im Chemieunterricht................................................58
4.3 Von der Gruppenreaktion zur spezifischen Reaktion...............................................59
4.3.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.............................................59
4.3.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.............................................................61
4.3.2.1 Enthält der Brotaufstrich Kohlenhydrate?.................................................................61
4.3.2.2 Sind reduzierend wirkende Kohlenhydrate in dem Brotaufstrich?............................62
4.3.2.3 Welche Kohlenhydrate enthält der Brotaufstrich?....................................................63
4.4 Vom sensorischen Test zur quantitativen Bestimmung...........................................66
4.4.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.............................................66
4.4.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung - Beispiel Brühwürfel..........................69
4.4.2.1 Natriumchlorid - von der Kristallform zum Kochsalzgehalt......................................69
4.4.2.2 Fett -von der Fettfleckprobe zum Fettgehalt...........................................................74
4.4.2.3 Natriumglutamat - von der Kristallform zum Glutamatgehalt...................................79
4.4.2.4 Das fachmethodische Potential des Beispiels „Brühwürfel .....................................85
4.5 Das Zusammenspiel von Probe und Nachweisreagenz...........................................87
4.5.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.............................................87
4.5.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.............................................................87
4.5.2.1 Die Mo/Zscft-Reaktion...............................................................................................87
4.5.2.2
Die
Fehling-Reaktion................................................................................................91
4.6 Zusammenfassung: Die fachmethodischen Leitlinien..............................................95
4.7 Literatur. ...................................................................................................................96
5 FACHMETHODEN UND EXPERIMENTELLE METHODE...........................98
5.1 Begriffsbestimmung..................................................................................................98
5.2 Vom „Kochrezept zur „Experimentellen Methode ................................................100
5.2.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen...........................................100
5.2.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung...........................................................100
5.2.2.1 Die papierchromatographische Trennung eines Farbstoffgemisches....................100
5.2.2.2 Die Zusammensetzung von Backpulver.................................................................101
5.2.2.3 Pektin-ein Ester aus Gaiacturonsäure und Methanol..........................................110
5.3 Literatur..................................................................................................................118
6
EINE PRAKTIKUMSEINHEIT ZUM THEMA
„ZľTRUSFRUCHTE
UNTER
BESONDERER BERÜCKSICHTIGUNG DER FACHMETHODEN............124
6.1 Einstieg...................................................................................................................124
6.2 Konzeption der Praktikumseinheit..........................................................................124
6.3 Elemente der Praktikumseinheit.............................................................................127
6.3.1 Die Flavedo-Schicht - Isolierung und Identifizierung der Citrusflavonoide............127
6.3.2 Die Albedo-Schicht - Isolierung und Charakterisierung von Pektin.......................130
6.3.3 Das Fruchtfleisch....................................................................................................132
6.3.3.1 Die Isolierung von Citronensäure...........................................................................132
6.3.3.2 Die Möglichkeiten und Grenzen der FeW/ng-Reaktion...........................................134
6.3.3.3 Ascorbinsäure in Zitrusfrüchten..............................................................................137
6.4 Literatur..................................................................................................................141
7 STICHWORTVERZEICHNIS......................................................................142
|
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INHALTSVERZEICHNIS
0 EINLEITUNG.1
1 FACHMETHODEN DER CHEMIE.2
1.1 Begriffsbestimmung.2
1.2 Fachmethoden der chemischen Teildisziplinen.3
1.3 Chemische Fachmethoden im Chemieunterricht.4
1.4 Fachmethodische Leitlinien im Chemieunterricht.6
1.5 Fachmethoden der Chemie und Methoden
der naturwissenschaftlichen Forschung.10
1.6 Literatur.11
2 METHODEN ZUR TRENNUNG VON STOFFGEMISCHEN.13
2.1 Begriffsbestimmung.13
2.2 Trennverfahren für Stoffgemische im Chemieunterricht -
eine Bestandsaufnahme.14
2.3 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.22
2.3.1 Die Isolierung von Kakaobutter aus Schokolade.23
2.3.2 Die Trennung von Brühpulver.25
2.3.3 Die Untersuchung von Lebensmittelfarbstoffen in Getränken.27
2.4 Trennverfahren als Methoden zur Probenvorbereitung.30
2.5 Literatur.33
3 METHODEN DER INSTRUMENTELLEN ANALYTIK.35
3.1 Begriffsbestimmung.35
3.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.36
3.2.1 Die konduktometrische Bestimmung.37
3.2.2 Die colorimetrisch-fotometrische Bestimmung.38
3.2.3 Die polarimetrische Bestimmung.41
3.3 Die Kombination von qualitativen und quantitativen Fachmethoden
am Beispiel Coffein.44
3.4 Literatur.51
4 METHODEN AUF DER BASIS CHEMISCHER REAKTIONEN.52
4.1 Begriffsbestimmung.52
4.2 Die Blindprobe.54
4.2.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.54
4.2.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.55
4.2.2.1 Das Kennen lernen des Nachweises und
die Kontrolle der Wirksamkeit der Reagenzien.55
4.2.2.2 Die Überprüfung der zur Analyse benutzten Chemikalien.57
4.2.2.3 Der negative Verlauf des Nachweises.57
4.2.3 Die Bedeutung der Blindprobe im Chemieunterricht.58
4.3 Von der Gruppenreaktion zur spezifischen Reaktion.59
4.3.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.59
4.3.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.61
4.3.2.1 Enthält der Brotaufstrich Kohlenhydrate?.61
4.3.2.2 Sind reduzierend wirkende Kohlenhydrate in dem Brotaufstrich?.62
4.3.2.3 Welche Kohlenhydrate enthält der Brotaufstrich?.63
4.4 Vom sensorischen Test zur quantitativen Bestimmung.66
4.4.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.66
4.4.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung - Beispiel Brühwürfel.69
4.4.2.1 Natriumchlorid - von der Kristallform zum Kochsalzgehalt.69
4.4.2.2 Fett -von der Fettfleckprobe zum Fettgehalt.74
4.4.2.3 Natriumglutamat - von der Kristallform zum Glutamatgehalt.79
4.4.2.4 Das fachmethodische Potential des Beispiels „Brühwürfel".85
4.5 Das Zusammenspiel von Probe und Nachweisreagenz.87
4.5.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.87
4.5.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.87
4.5.2.1 Die Mo/Zscft-Reaktion.87
4.5.2.2
Die
Fehling-Reaktion.91
4.6 Zusammenfassung: Die fachmethodischen Leitlinien.95
4.7 Literatur.'.96
5 FACHMETHODEN UND EXPERIMENTELLE METHODE.98
5.1 Begriffsbestimmung.98
5.2 Vom „Kochrezept" zur „Experimentellen Methode".100
5.2.1 Begriffsbestimmung und didaktisches Grundanliegen.100
5.2.2 Beispiele für die unterrichtliche Umsetzung.100
5.2.2.1 Die papierchromatographische Trennung eines Farbstoffgemisches.100
5.2.2.2 Die Zusammensetzung von Backpulver.101
5.2.2.3 Pektin-ein Ester aus Gaiacturonsäure und Methanol.110
5.3 Literatur.118
6
EINE PRAKTIKUMSEINHEIT ZUM THEMA
„ZľTRUSFRUCHTE"
UNTER
BESONDERER BERÜCKSICHTIGUNG DER FACHMETHODEN.124
6.1 Einstieg.124
6.2 Konzeption der Praktikumseinheit.124
6.3 Elemente der Praktikumseinheit.127
6.3.1 Die Flavedo-Schicht - Isolierung und Identifizierung der Citrusflavonoide.127
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6.3.3.2 Die Möglichkeiten und Grenzen der FeW/ng-Reaktion.134
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