2.1.2 Mit Hilfe von Teilchenmodellen Stoffeigenschaften erklären
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können mit Hilfe von Teilchenmodellen Stoffeigenschaften erklären.
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Herstellung eines Celluloseacetat-Wasserfilters
Detaillierte Versuchsanleitung für Lehrpersonen zur Herstellung einer Mikrofiltrationsmembran aus Celluloseacetat mit Alltagsutensilien (Standmixer, Spiegel, Klebeband). Die Membran wird anschliessend getestet: ungelöste Pigmente werden zurückgehalten, gelöste Farbstoffe passieren. Enthält Hintergrundwissen zu Polymeren, Mischbarkeit, Säure/Base und globalem Bezug (Trinkwasserversorgung).
Photochemische Umlagerung von Azobenzol
Ein durchdachtes Praktikumsblatt zur thermischen und photochemischen trans-cis-Umlagerung von Azobenzen mit Dünnschichtchromatographie. Die Schüler:innen stellen zuerst theoretische Überlegungen an, führen beide Experimente durch und werden durch das kontraintuitive photochemische Ergebnis zur Erklärung über das UV/VIS-Spektrum und Energiediagramm geführt. Komplettes Material mit Versuchsanleitung, Sicherheitsangaben, Aufgaben und ausführlichen Lösungen.
TiO₂-Solarzelle – Bau einer farbstoffsensibilisierten Solarzelle mit Himbeersaft
Ausführliche Versuchsanleitung zum Bau einer Graetzel-Solarzelle aus TiO₂-Nanopartikeln, Fruchtfarbstoff (Anthocyane), Iod-Elektrolyt und Bleistift-Graphit, mit anschaulicher Erklärung des Funktionsprinzips (Elektroneninjektion, Redoxmediator, n-Halbleiter). Enthält Messaufgaben (U, I, Wirkungsgrad), zwei Aufgaben mit Lösungen sowie Hinweise für die Lehrperson. Realer Alltagsbezug (Energie, Photosynthese-Prinzip) macht das Material motivierend und praxisnah.
Workshop Jmol/JSmol – 3D-Molekülvisualisierung im Chemieunterricht
Ausführlicher Workshop zum Einsatz des Molekül-Viewers JSmol/Jmol im Chemieunterricht: Laden von Modellen (Datenbanken, SMILES, PDB), Bearbeiten und Auswählen von Atomen, Animationen sowie Orbitaldarstellungen. Enthält viele erprobte, teils offene Unterrichtsfragestellungen zu Kristallstrukturen, Wasserstoffbrücken, Biochemie und organischer Chemie. primär ein Lehrpersonen-Handbuch für ein exploratives Werkzeug.
Wirkungsweise von Seifen
Ausgearbeitete Unterrichtslektion zum Abschluss der Bindungslehre: Ein ausformulierter Lehrervortrag mit vier Demonstrationsexperimenten (Emulsion, Benetzung, Oberflächenspannung, Grenzflächenaktivität) erklärt die Wirkungsweise von Seifenteilchen anschaulich auf Teilchenebene. Als Transfer-Hausaufgabe zeichnen die Schüler:innen einen Cartoon, der den Waschprozess in drei Phasen darstellt.
Waschmittel – Leitprogramm
Ein selbstständiges Leitprogramm zum Alltagsthema Waschmittel: Tenside, Wasserhärte/Enthärtung, Inhaltsstoffe und Umweltwirkungen werden anschaulich erklärt und mit fünf einfachen Experimenten sowie 13 Aufgaben (mit vollständigen Lösungen) vertieft. Guter Alltagsbezug (Produktdeklaration, Dosierung, Kläranlage, Regenwald/Palmoil), sauberer Aufbau vom intuitiven Bild zum Teilchenmodell.
Silikate – interaktive Kristall-Exploration mit jmol
Interaktives Lernwerkzeug (jmol), mit dem Schüler:innen Silikat-Minerale wie Quarz und Alumosilikate dreidimensional untersuchen: SiO4-Tetraeder-Verbände identifizieren, Bindungswinkel messen, Löcher mit Ionen und Molekülen «testen» und das Aushärten von Zement mit Kristallwasser deuten. Die offenen Aufträge mit Selbstkontrolle und Mail-Abschluss regen eigenständiges Erforschen und Erklären an.
Wasserstoffbrücken – Erkundung mit 3D-Kristallstrukturen (Jmol)
Interaktives Unterrichtsmaterial mit Jmol-3D-Strukturmodellen zu Wasserstoffbrücken und zwischenmolekularen Wechselwirkungen. Die Lernenden messen in echten Kristallstrukturen (Eis, HF, Maleinsäure, Harnstoff, Glucose, DNA) Distanzen und Winkel, stellen Hypothesen auf und überprüfen sie. Mit Aufgabenblatt als Vorlage und Bezug zur DNA-Replikation.
Molekularium – Moleküle zeichnen (SwissEduc Molecular Modelling)
Interaktives Werkzeug von SwissEduc zum Zeichnen, Einlesen und Ausgeben von Molekülstrukturen: 2D-/3D-Darstellung, SMILES, IUPAC-Namenssuche und Verknüpfung mit Datenbanken wie ChEBI und PubChem. Die Seite selbst ist hauptsächlich eine Bedienoberfläche und Hilfeseite zum JSME-Editor mit JSmol-3D-Anzeige.
Wie dünn ist eine Seifenblase? Experimenteller Zugang zu Mikro- und Nanoschichten
Ein Fachartikel aus der Chemkon präsentiert zwei detailliert ausgearbeitete Schülerexperimente: die Bestimmung der Schichtdicke einer Seifenblase über Wiegen, Dichte und Durchmesser sowie die Beobachtung und computergestützte Auswertung der Interferenzfarben dünner Schichten. Die Experimente sind praxiserprobt (Schülerlabor), reich illustriert und verbinden Chemie (Tensidaufbau, Hydrophilie/-phobie), Physik (Interferenz) und Größenvorstellungen im Nanobereich.
Sulfanilamid als Antibiotikum – interaktives Docking mit Jmol
Interaktive Übung, in der Schüler:innen mit einem Jmol-Molekülmodell den Inhibitor Sulfanilamid in die Dihydropteroat-Synthase «docking» und dabei verstehen, wie Antibiotika Enzyme blockieren. Vorüberlegung zu strukturellen Ähnlichkeiten und Wasserstoffbrücken, dann eine gut gegliederte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Maussteuerung und Überprüfung der Lösung.
Wie Sulfanilamid als Antibiotikum wirkt – Docking mit JSmol
Interaktive Übung mit einem JSmol-Molekülmodell: Lernende docken den Inhibitor Sulfanilamid an ein Enzym und erschliessen dabei, warum er das Substrat 4-Aminobenzoat imitiert. Anhand von Form, Partialladungen, hydrophoben Bereichen und Wasserstoffbrücken wird der Wirkmechanismus eines Antibiotikums verständlich gemacht, inklusive Anleitung und Modelllösungen.
Lotus-Effekt – Selbstreinigende Oberflächen: Theorie, Experimente und Übungen
Ausführliches Unterrichtspaket zum Lotuseffekt: anschauliche Erklärung des Naturphänomens (Mikro-/Nanostruktur, Hydrophobie, Oberflächenspannung), Darstellung technischer Anwendungen (Wandfarbe, Textilien, Schiffsrümpfe) sowie sechs umfassende, teilweise spektakuläre Schülerexperimente inklusive Beschreibungen der zu erwartenden Beobachtungen. Ergänzt durch ein PC-Arbeitsblatt mit Begriffssammlung und Übungsfragen (mit Lösungen bei ausgewählten Aufgaben).
Kunststoffe – Eigenschaften, Herstellung und Recycling (Dossier mit Laborversuchen)
Umfangreiches Dossier für das Ergänzungsfach Chemie, das Kunststoffe aus Struktur, Herstellung (Polykondensation, Polyaddition, Polymerisation) und Recycling behandelt. Enthält acht Laborversuche (u.a. Nylon-Faden, Polystyrol-Synthese, Superabsorber) mit theoretischem Hintergrund, Anleitung und Auswertung sowie Repetition von GF-Stoff (Formelschreibweisen, zwischenmolekulare Kräfte, Thermodynamik).
Salze: Ionenkristalle interaktiv mit Jmol erkunden
Interaktives Arbeitsblatt, in dem Schüler:innen mit Jmol echte Ionenkristallstrukturen in 3D drehen, messen und manipulieren. Daraus bestimmen sie Salzformeln, Ionengitter-Verhältnisse und Namen (u.a. MnO_x, Gips/Anhydrit, Kochsalz, Korund), untersuchen Kristallwasser und Wasserstoffbrücken und berechnen schliesslich Kraftverhältnisse zwischen Ionen. Quizfragen mit sofortiger Rückmeldung und eine ausführliche Bedienungsanleitung im Anhang ergänzen das Material.
Leitfähigkeit in der Chemie – Selbsterkundungs-Praktikum
Ein ausführlich strukturierter Leitfaden für drei Praktikumslektionen, in denen Schülerinnen und Schüler selbständig die Leitfähigkeit verschiedener Salzlösungen, Säuren und Basen mit einem selbstgebauten Messgerät untersuchen. Das Material enthält Rechenhilfe (Widerstand, Zellkonstante), Bedienungsanleitung, Sicherheitshinweise, Tabellen zu Ionenradien mit Hydrathülle und zur Säure/Base-Reihe sowie eine Vorlage für ein A3-Poster mit Plenumsausstellung nach Kongressmodell. Die offene, forschende Anlage (freie Versuchswahl, Laborjournal, keine Lehrerfragen) ist didaktisch besonders reizvoll.
Nachweis wichtiger Bestandteile der Milch und Käseherstellung
Ein Labor-Praktikum in 2er-Gruppen: Milch wird mit Essigsäure in Molke und Casein/Fett getrennt und dann über mehrere Nachweisreaktionen untersucht — Emulsionstyp, Eiweiss (Biuret), Vitamin B2 mit UV-Licht, Chlorid und Milchzucker (Silbernitrat, Fehling). Den Abschluss bildet ein kulinarischer Teil, in dem Milch mit Joghurt zu Frischkäse gerinnt und gewürzt genossen wird. Materialliste, klare Versuchsanleitungen und Beobachtungsfragen sind vorhanden; es fehlen Erklärungen, erwartete Beobachtungen und Lösungen.
Basiskonzepte Chemie: Von Teilchen und Reaktionen
Ein breit angelegtes Unterrichtsmaterial, das zentrale Konzepte des Chemie-Grundlagenfachs – Teilchenmodell, Atombau, Periodensystem, Reaktionsgleichungen und Säure-Base-Chemie – anschaulich einführt. Es kombiniert kurze Erklärtexte mit anschaulichen Modellen und abwechslungsreichen Übungsaufgaben, die schrittweise vom Kugelmodell bis zur Formelgleichung führen.
GLF Chemiepraktikum – Kantonsschule Baden
Umfangreiches Praktikumsskript des Grundlagenfachs Chemie mit elf Versuchen (Laborgrundlagen und Sicherheit, Salze, Reinstoffnachweise, Aspirin-Synthese, Chromatographie, Titration, Elektrolyse, Indigo, Seife, Versilberung, Reaktionsgeschwindigkeit). Jeder Versuch ist mit Einleitung, Zielen, Anleitung, Sicherheits- und Entsorgungshinweisen sowie Auswertungsfragen (teils mit Lösungen) aufgebaut. Besonders lebendige Versuche wie die Fluorescein-Synthese mit Alltagsbezug (Hydrogeologie, Augendiagnostik).
Herstellung eines Celluloseacetat-Wasserfilters
Ausführlich dokumentierter Schulversuch (ETH Zürich), bei dem Schüler:innen mit Alltagsutensilien eine Trinkwasser-Membran aus Celluloseacetat herstellen und deren Filtrationswirkung mit Wasser- und Lebensmittelfarbe testen. Enthält anschauliches Hintergrundwissen zu Löslichkeit, Mischbarkeit und Pickering-Emulsionen, eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung sowie erwartete Beobachtungen mit Erklärungen. Der reale Bezug (Trinkwasserversorgung in Entwicklungsländern, DrinkPure-Produkt) macht das Material besonders motivierend.
Nanotechnologie – Definition, Geschichte und Modellexperimente
Ein Lehrerhandout mit anschaulicher Einführung in die Nanotechnologie: Grössenvergleich, historische Meilensteine (Elektronenmikroskop, Feynman, Rastertunnelmikroskop), Top-Down vs. Bottom-Up und der Effekt der Oberflächenvergrösserung. Dazu zwei praktische Modellexperimente (Zuckerauflösung, pyrophores Nano-Eisen aus Fe-Oxalat) mit Durchführung, Beobachtungen, Erklärungen und Rechnungen zum Oberflächenanteil von Nanowürfeln.
Bodenozon – Selbststudienmodul mit echten Messdaten
Ein Selbststudien-Modul zur Bildung und zum Abbau von bodennahem Ozon als Beispiel für ein dynamisches Gleichgewicht (Steady State) in der Umweltchemie. Es kombiniert anschauliche Erklärungen, Reaktionsmechanismen mit Radikalen und Gleichgewichtsverschiebungen mit zehn Aufgaben inklusive vollständiger Lösungen und einer Datenanalyse-Exercise mit echten BAFU-Messwerten. Der echte Bezug zur Schweiz (Sommer smog, NABEL-Messnetz, lokale Messdaten) macht das Material besonders lebendig.
Anorganische Stoffe – Bindungen – Reaktionen (Leitprogramm)
Umfassendes schweizerisches Leitprogramm zur anorganischen Chemie mit Kapiteln zu Atombindung, Metallbindung und Ionenbindung (Fundamentum) sowie Säure-Base und Redox (Additum). Es arbeitet nach dem Prinzip des angeleiteten Selbststudiums mit Kontrollaufgaben, Selbstkorrektur, Experimenten, Kapiteltests und Lösungen für die Lehrkraft. Anschauliche Beispiele (Wasser, Kochsalz, Magnesium, Phosphor, Schwefel, Kohlenstoffmodifikationen) verbinden Teilchenmodelle mit Alltag und Laboratoryrfahrungen.
Molecular Modelling: Wirkung und Hemmung der Carboanhydrase
Ausführliche computerbasierte Partnerarbeit mit dem SwissPDB-Viewer: Schüler:innen laden PDB-Strukturen der Carboanhydrase herunter, untersuchen das aktive Zentrum mit Zinkion, Hydrogencarbonat und Hemmern (Acetazolamid, Sulfamethoxazol, Dorzolamid) und docken selbst manuell. Enthält strukturierte Lernaufgaben mit vollständigen Lösungen und Bezug zu realer Medikamentenentwicklung (Dorzolamid gegen Glaukom).
Indigo: Herstellung und Textilfärbung
Ein Praktikumsversuch zur Synthese von Indigo nach Baeyer inklusive vat dyeing eigener Textilien (Baumwolle). Enthält historischen Kontext, kurze Theorie zur vat dyeing (vat dyeing/Redoxchemie) und Aufgaben zu Synthese, konjugierten Doppelbindungen/Farbigkeit, Stöchiometrie (limitierendes Reagenz) und Löslichkeit. Wirklich schönes, anwendungsbezogenes Material – aber ohne Lösungsblätter (nur Aufgabe 2 ist teilweise gelöst).
Brausepulver mit Vitamin C – Laborpraktikum zur Protolyse und Gehaltsbestimmung
Praktischer Laborkurs, bei dem Schüler:innen ein Vitamin-C-Brausepulver selbst herstellen und danach den NaHCO3-Gehalt einer käuflichen Brausetablette über den CO2-Massenverlust quantitativ bestimmen. Der Theorieteil erklärt Lösegeschwindigkeit, Säure-Base-Reaktion des Brausepulvers und die Rolle von Vitamin C als Reduktionsmittel anschaulich. Zieht seinen Reiz aus dem echten Alltag (trinkbares Produkt) und der ehrlichen Fehlerdiskussion (Korrekturfaktor), ist aber als altes Arbeitsblatt relativ knapp in Erläuterungen und Lösungen.
Gruppenunterricht: Graphit, Diamant und Fullerene
Ausgearbeitete Doppelstunde (90 Min.) zur Gruppenarbeit über die Kohlenstoffmodifikationen Graphit, Diamant und Fulleren mit Lehrpersonenteil, schriftlichem Einstieg, Experimenten (Leitfähigkeit), Modellen, Lösungsblättern und Lernkontrolle. Die Schüler:innen erklären Eigenschaften wie Leitfähigkeit, Härte und Dichte aus der Struktur. Trotz einiger Tippfehler undAlterbildungs-Lehrmittel-Farbton didaktisch gut aufgebaut, mit Alltagsbezug (Bleistift, Ionentriebwerk der NASA).
Verdunstung – what else! Zwischenmolekulare Kräfte (Van der Waals, Dipol, Wasserstoffbrücken)
Umfangreiches, aufeinander aufbauendes Unterrichtspaket zum Thema zwischenmolekulare Kräfte, entwickelt anhand einer Leitfrage (Warum verdunsten Flüssigkeiten unterschiedlich schnell?). Es verbindet eigene Experimente (Verdunstungsversuche, Nagellack, Iod-Sublimation), anschauliche Diagramme und Rätsel-artige Problemstellungen mit systematischen Erklärungen und zahlreichen Übungsaufgaben. Reizvoll ist der spiralförmige Aufbau mit bewussten 'Rätseln', die zur Modellentwicklung führen, bis hin zu Alltags- und DNS-Bezügen; vollständige Lösungen sind teilweise nur als Lösungshilfen enthalten.
Praktikum Express-Glace: Glace herstellen mit flüssigem Stickstoff
Anschauliches Praktikum, in dem Schüler:innen in Viererteams mit flüssigem Stickstoff Glace schockgefrieren und dabei den Zusammenhang zwischen Eiskristallgrösse, Gefriergeschwindigkeit und Schmelz entdecken. Das Dossier enthält eine motivierende Einleitung mit Alltags- und Technikbezug (Molekularküche, Gefriertrocknen, Kaltmahlung), klare Sicherheitsvorschriften, eine detaillierte Versuchsanleitung und zwei transferreden reflektierende Aufgaben ohne Lösungen.
PhET-Simulation «Konzentration» – geführtes Arbeitsblatt
Geführtes Arbeitsblatt zur PhET-Simulation «Concentration», in dem Schüler:innen durch gezielte Aufträge (Lösen, Verdünnen, Verdunsten, Sättigung) den Begriff Konzentration und die Löslichkeit explorativ erkunden. Elf Aufgaben mit eingetragenen Musterlösungen und einer Zusammenfassung der Kernpunkte am Schluss.
Zwischenmolekulare Kräfte (ZMK) – Aufgabensammlung mit Lösungen
Umfangreiche Aufgabensammlung mit vollständigen Lösungen zum Thema zwischenmolekulare Kräfte (ZMK): Teilchenebene, Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol, Wasserstoffbrücken und Ion-Dipol. Die Aufgaben sind nach Lernzielen nummeriert und steigern sich bis zu anspruchsvollen Siedepunkt-Prognosen (z.B. He2+, Viskosität, Mischbarkeit).
Praktikum Glas und Glasbearbeitung: Wir bauen ein Thermometer
Praktikumsanleitung für das Schwerpunktfach Biologie/Chemie: Die Lernenden erarbeiten Theorie zu Glassorten, Herstellung und amorphen Stoffen und bearbeiten Glas selbständig (schneiden, biegen, ausblasen). Höhepunkt ist ein selbst gebautes Gasthermometer, das eingeeicht und mit Skala versehen mitgenommen werden darf. Ergänzt wird der Stoff durch ein Kapitel zum Glasrecycling.
Musterlösung zu CP 11: Destillation von Rotwein
Musterlösung zu einem Praktikums-Checkpoint zur Destillation von Rotwein: Fraktionen, Temperaturverlauf, Dichte des Destillats und Methanol-Vorlauf werden anhand von Messdaten begründet. Der Fokus liegt auf dem Erklären von Siedepunkten und Trennung mit zwischenmolekularen Kräften (Wasserstoffbrücken, VdW-Kräfte) und einer kurzen Einführung ins Azeotrop.
Simulation zu Fällungsreaktionen
Arbeitsblatt zur interaktiven JavaLab-Simulation von Fällungsreaktionen: Schüler:innen geben Salze in ein virtuelles Wasserbecken, beobachten Fällungen, formulieren ausgeglichene Reaktionsgleichungen mit Aggregatzuständen und testen systematisch mehrere Salzkombinationen. Die letzte Aufgabe verlangt eine Erklärung auf der Teilchenebene.
Salze – Fachdidaktisches Skript zum Grundlagenfach Chemie (ETH Zürich)
Didaktisches Skript für Chemie-Lehrpersonen zum Thema Salze/Ionenverbindungen, vom Einstieg über die Speisesalz-Reaktion bis zu Ionengittern, mehratomigen Ionen, Löslichkeit und Kristallwasser. Enthält zahlreiche Experimente, Lernaufgaben, Übungsblätter, didaktische Hinweise und einen spielerischen Zugang (Leiterlispiel, Mineralwasser-Bezug). Einige Aufgaben (z.B. Salzformeln, Lösungswärme) enthalten keine ausformulierten Lösungen.
Flammenwerfer aus Kerzenwachs
Anleitung für ein spektakuläres Demonstrationsexperiment: Erhitztes Kerzenwachs wird durch rasch verdampfendes Wasser aus einem Reagenzglas katapultiert und entzündet sich als Feuerball. Die Erklärung verbindet physikalische Effekte (Wasserdampfexplosion) mit chemischer Radikalchemie, inklusive Bezug zum Klopfen im Verbrennungsmotor.
Kelvingenerator – Bau und Versuche mit fallenden Wassertropfen
Bauanleitung für einen Kelvingenerator (ca. 25 €, 2 Stunden) mit sechs geführten Versuchen, bei denen Schüler:innen beobachten, wie durch Influenz an Wassertropfen Hochspannung von mehreren Tausend Volt entsteht. Danach folgt eine ausführliche, bebilderte Erklärung von Atomen, Ionen, Ladungstrennung und dem Aufschaukeln der Spannung, inklusive Naturbezug (Balloelektrizität an Wasserfällen). Die Leitfragen der Versuche werden durch den Erklärtext implizit beantwortet; explizite Lösungen oder Sicherheits- und Vertiefungsaufgaben fehlen.
Stoffwechsel bei Mehlkäferlarven: Experiment, Modellierung und Simulation
Ein ausführliches Praktikumsdossier zur Messung des Stoffumsatzes von Mehlwürmern mit Anleitung, echten Messdaten und Auswertung. Der Stoffumsatz wird kinetisch als Reaktion 1. Ordnung gedeutet und mit einer Systemdynamik-Simulation (Stella/ähnlich) mit dem Modell verglichen. Enthält ein Schüler-Arbeitsblatt mit Messprotokoll, sowie eine charmante Nebenrechnung zur CO₂-Konzentration im verschlossenen Zimmer.
Reinstoffe erkennen – Stoffidentifikation im Labor
Laborpraktikum zur Identifikation von neun unbekannten Reinstoffen über Stoffeigenschaften wie Aggregatzustand, Löslichkeit, Dichte und chemisches Verhalten. Enthält Literaturdatentabelle, geführtes Vorgehen, Auswertung mit Lösungen und vertiefende Verständnisfragen mit Antworten. Praktisch orientiert mit klarer Entsorgungsanleitung.
TiO2-Solarzelle – Fruchtbeer-Farbstoff-Solarzelle selbst bauen
Ausführliche Anleitung zum Bau einer Farbstoff-Solarzelle (Grätzel-Zelle) mit nanokristallinem TiO2, Himbeersaft-Farbstoff und Iod-Elektrolyt inklusive Messung von Spannung und Stromstärke. Die Einleitung erklärt anschaulich den Wirkungsmechanismus im Vergleich zur Silizium-Solarzelle und zur Photosynthese, die Auswertung umfasst Wirkungsgradberechnung und offene Transferfragen.
TiO₂-Solarzelle (Grätzel-Zelle) – Praktikumsanleitung
Anleitung zur selbstständigen Herstellung einer Farbstoff-Solarzelle nach dem Grätzel-Prinzip mit einfachen Mitteln (TiO₂, Himbeersaft, Graphit). Der erklärende Teil behandelt Aufbau und Funktionsweise der Zelle, der experimentelle Teil führt Schritt für Schritt durch die Praktikumsdurchführung mit anschliessender Auswertung von Spannung, Strom und Wirkungsgrad. Eine kurze Aufgabenstellung regelt zur Reflexion und Optimierung an.
Medizinische Chemie – Wirkstoffe, pH-abhängige Löslichkeit und Arzneistoffentwicklung
Umfassendes Skript zur medizinischen Chemie für das Grundlagenfach Chemie: Es erklärt molekulare Grundlagen der Arzneistoffwirkung (Targets, Wechselwirkungen, ADME), leitet die Henderson-Hasselbalch-Beziehung her und behandelt pH-abhängige Löslichkeit mit einem Experiment zur Benzoesäure sowie Anwendungsbeispielen (HIV-Medikamente, Lidocain, Paracetamol).
Arbeit im Labor: Sicherheitsregeln und Synthese von Fluorescein
Praktikumsunterlagen für ein Einstiegspraktikum: Laborsicherheit, Verhaltensregeln, Gefahrenkennzeichnung (GHS) sowie eine detaillierte Versuchsvorschrift zur Synthese von Fluorescein mit anschaulichen Alltagsbezügen (Augendiagnostik, Hölloch/Zürichsee). Das Konzept der konjugierten Doppelbindungen und der Fluoreszenz wird anschaulich eingeführt und mit Auswertungsaufgaben vertieft.
Aggregatzustände und Entropie im Würfel-Teilchenmodell
Arbeitsblatt mit Würfel-Modellversuch, um den Zusammenhang zwischen Aggregatzuständen, Teilchenanordnungen (Konfigurationen) und Entropie anschaulich zu erarbeiten. Darauf aufbauend werden die Clausius-Definition, der 3. Hauptsatz und die statistische Formulierung (Ω Produkt → S Summe, ln-Funktion) entdeckt.
Welt der Salze – Postenpraktikum zu Ionengittern und Löslichkeit
Praktikumsblatt mit vier Experimentierposten rund um Salze: Leitfähigkeit (Zucker vs. KCl), Löslichkeit zweier Eisensalze, Chloridnachweis per Fällungsreaktion (mit der Alltagsgeschichte der verwechselten Spritzflaschen) und exotherm/endothermes Lösen von fünf Salzen. Enthält Vorgehen, Sicherheits- und Entsorgungshinweise sowie vollständige Lösungen und Erklärungen mit Gitterenergie, Hydrationsenergie und einer ersten Entropie-Intuition.
Gruppenunterricht: Graphit, Diamant und Fullerene
Eine vollständige Unterrichtseinheit (Doppellektion) mit Partner- und Gruppenarbeit, in der Lernende die gegensätzlichen Eigenschaften der Kohlenstoffmodifikationen Graphit, Diamant und Fulleren aus ihrer Struktur herleiten. Die Einheit enthält Einstiegsaufgaben, strukturierte Arbeitsblätter und eine Lernkontrolle mit Transferfragen (z.B. Fullerene als Ionentriebwerks-Treibstoff bei der NASA).
Verdunstung – what else! Ein anderer Zugang zu den zwischenmolekularen Wechselwirkungen
Umfangreiches Unterrichtsmaterial zu zwischenmolekularen Kräften (Van der Waals, Dipol/Dipol, Wasserstoffbrücken), aufgebaut als wiederkehrende Verdunstungs-Experimente mit nagellack-, iod- und wasserbezogenen Alltagsphänomenen, inkl. Übungsmaterial und Prüfungsfragen. Didaktisch phänomenorientiert mit Merksätzen, jedoch ohne sichtbare Lösungen.
Die Substratspezifität der Enzyme Trypsin und Chymotrypsin
Ein zweiteiliges Praktikum: Die Substratspezifität von Trypsin und Chymotrypsin wird zunächst biochemisch mit Phenolrot-Indikator an Aminosäure-Estern experimentell untersucht und anschliessend über die 3D-Kristallstrukturen (Jmol auf Swisseduc) erklärt. Das Material verbindet Enzym-Katalyse, Struktur-Funktions-Beziehung und evolutionäre Proteinentwicklung.
Herstellung von Gummibärchen
Praktikumsanleitung zur Herstellung von Gummibärchen im Chemielabor: Die Lernenden spalten Saccharose zu Invertzucker, quellen und schmelzen Gelatine und giessen eine aromatisierte Bärenmasse. Das Material verbindet Lebensmittelchemie (Hydrolyse, Kollagenstruktur, Sol-Gel-Übergang, Wasserstoffbrücken) mit einer anschaulichen Alltagsanwendung.
Farbe der anorganischen Pigmente – Ligandenfeld-Theorie und Charge Transfer
Geführtes Arbeitsblatt der Kantonsschule Baden, das über drei Schülerexperimente (Kupfersulfat mit verschiedenen Liganden, Cr/Co/Ni-Salze) die Farbigkeit von Komplex-Ionen erschliesst und dann mit der Ligandenfeld-Theorie (d-Orbital-Aufspaltung) sowie Charge-Transfer-Effekten (Berliner Blau, Pariser Gelb) erklärt. Eingebettete Leitfragen mit Lösungen, historischer Bezug zu preussischen Uniformen; der Text enthält am Ende allerdings verstümmelte Formatierungsreste.