Einstieg ins thermitverfahren
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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!.

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Einstieg ins Thermitverfahren

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Presentation Transcript


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!


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

  • Was erkennt Ihr?

  • Exotherme Reaktion, flüssiges Eisen

3

Einstieg

Schweißen von Bahnschienen

LSG

Film;BildOHP-Folie

  • Wie kommt Eisen in der Natur vor?

5

Problemfindung und Formulierung

LSG

Tafel

  • Bezug zur Affinitätsreihe

15

Experiment

Durchführung des E.; Nachweis der Produkte

Demoexperiment/Außenversuch

Schülerarbeitsblatt

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


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