7. Redoxreaktionen 7.1. Versuche / Definition - Adler Verlag Holberg ...

7. Redoxreaktionen
7.1. Versuche / Definition
Lehrerversuche
Die SchÄler werden informiert, dass zwei Lehrerversuche anstehen.
Sie sollen sich gemÅÇ Sitzordnung D vorne versammeln.
1. LV: Bildung von Silber aus Silbernitrat am Kupferblech
Der Lehrer stellt ein Kupferblech in Silbernitrat (1 mol / l).
Es sollten 2 oder 3 VersuchsansÅtze aufgestellt werden, damit das Resultat nach einigen
Minuten von jedem SchÄler beim Herumreichen betrachtet werden kann.
Der Lehrer weist darauf hin, dass einige Minuten abzuwarten ist.
In dieser Zeit erstellt der Lehrer ein Tafelbild gemÅÇ Vorlage.
Nach wenigen Minuten werden die VersuchsansÅtze herumgereicht.
Mit dem Entdecken von Silber am Kupferblech beginnt die Ergebnisdiskussion,
die peu É peu zur VervollstÅndigung des Tafelbildes fÄhrt.
2. LV: Bildung von Kupfer aus Kupferchlorid durch Reaktion mit Magnesiumpulver
Man gibt zwei Spatel feinkristallines Cu Cl2 � 2 H2 O in ein
schmales, hohes Becherglas. Hinzu wird nur soviel Wasser
getrÅufelt, dass gerade eben eine flÄssige Phase entsteht.
Nun kippt man einen Spatel Magnesiumpulver hinzu.
Die SchÄler beobachten eine heftig brodelnde Reaktion.
Reaktionsprodukte werden gegen die Glaswand geschleudert.
Beim Herumgeben fÄhlen die SchÄler Reaktionshitze
und kÑnnen rote Stoffbrocken an der Glaswand erkennen.
Aus dem Kupferchlorid entstand also in einer exothermen
Reaktion mit Magnesium elementarer Kupfer.
Aufgabe:
KÄvette Becherglas
Knick im Kupferblech
minimiert
den Bedarf an
Silbernitrat.
Die SchÄler bekommen ein Arbeitsblatt.
Es zeigt „oben“ die Darstellung der Redoxreaktion bezÄglich des ersten Lehrerversuchs.
Es zeigt „unten“ eine zweite Maske, in die Eintragungen fÄr die Redoxreaktion bezÄglich des
zweiten Lehrerversuchs zu machen sind.
Die SchÄler sollen in ihren Gruppen arbeiten. Sie sollen die Aufgabe ggf. zu Hause beenden.
Der Lehrer kÄndigt fÄr nÅchste Stunde hierzu einen Wettbewerb um Pluspunkte an.
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Tafelbild mit offenen Feldern
Reaktionsgleichung
Silbernitrat + Kupfer → +
2 Ag NO3 + Cu → +
2 Ag + + 2 NO3 -
+ Cu → +
+ →
→ +
+ → +
Tafelbild mit Lösungen auf Basis der Ergebnisdiskussionen
Reaktionsgleichung
Silbernitrat + Kupfer → Silber + Kupfernitrat
2 Ag NO3 + Cu → 2 Ag + Cu (NO3)2
2 Ag + + 2 NO3 -
2 Ag +
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
+ 2 e -
Oxidation Cu → 2 e -
� Elektronengewinn (vom Kupferatom) = Reduktion�
2 Ag + + 2 NO3 -
→ 2 Ag Reduktion
+ Cu 2+
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
� Elektronenverlust (an Silberionen) = Oxidation �
Reduktion und Oxidation = Redoxreaktion
ErlÅuterung: Silber hat eine stÅrkere Anziehungskraft fÄr Valenzelektronen als Kupfer.
Darum entreiÇen Silberionen dem Kupferatom dessen Valenzelektronen.
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Redoxreaktionen
Name: Gruppe: Punkte:
Reaktionsgleichung
Silbernitrat + Kupfer → Silber + Kupfernitrat
2 Ag NO3 + Cu → 2 Ag + Cu (NO3)2
2 Ag + + 2 NO3 -
2 Ag +
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
+ 2 e -
Oxidation Cu → 2 e -
� Elektronengewinn (vom Kupferatom) = Reduktion�
2 Ag + + 2 NO3 -
→ 2 Ag Reduktion
+ Cu 2+
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
� Elektronenverlust (an Silberionen) = Oxidation �
Reduktion und Oxidation = Redoxreaktion
ErlÅuterung: Silber hat eine stÅrkere Anziehungskraft fÄr Valenzelektronen als Kupfer.
Reaktionsgleichung
Darum entreiÇen Silberionen dem Kupferatom dessen Valenzelektronen.
Kupferchlorid + Magnesium → → L. + → Lehrerband
Cu Cl 2 + Mg → → L. + → Lehrerband
Cu 2+ + 2 Cl -
+ Mg → → L. + → Lehrerband
→ L. + → L. → → L. → L.
→ L. → L. → → L. + → L.
→ L.
→ L. + → L. → → L. + → L.
ErlÅuterung: → L.
→ L.
→ L.
→ L.
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Redoxreaktionen
Name: Gruppe: Punkte:
Reaktionsgleichung
Silbernitrat + Kupfer → Silber + Kupfernitrat
2 Ag NO3 + Cu → 2 Ag + Cu (NO3)2
2 Ag + + 2 NO3 -
2 Ag +
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
+ 2 e -
Oxidation Cu → 2 e -
� Elektronengewinn (vom Kupferatom) = Reduktion�
2 Ag + + 2 NO3 -
→ 2 Ag Reduktion
+ Cu 2+
+ Cu → 2 Ag + Cu 2+ + 2 NO3 -
� Elektronenverlust (an Silberionen) = Oxidation �
Reduktion und Oxidation = Redoxreaktion
ErlÅuterung: Silber hat eine stÅrkere Anziehungskraft fÄr Valenzelektronen als Kupfer.
Reaktionsgleichung
Darum entreiÇen Silberionen dem Kupferatom dessen Valenzelektronen.
Kupferchlorid + Magnesium → +
Cu Cl 2 + Mg → +
Cu 2+ + 2 Cl -
+ Mg → +
+ →
→ +
+ → +
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7.2. Wettbewerb
Einstieg
Der Lehrer verkÄndet, dass der Unterricht direkt mit dem Wettbewerb beginnt.
Nach Ablauf der Arbeitszeit findet eine Kontrolle der LÑsungen statt.
Von jeder Arbeitsgruppe wird ein beliebiges LÑsungsblatt kontrolliert.
Alle SchÄler der erfolgreichsten Gruppen bekommen einen Pluspunkt.
Die SchÄler der besten Gruppe bekommen sogar zwei Pluspunkte.
Die SchÄler sollen nur Schreibutensilien bereitlegen und sich gemÅÇ Sitzordnung B zu
Kleingruppen zusammensetzen.
Der Lehrer teilt das Arbeitsblatt wird aus.
Gruppenwettbewerb um Pluspunkte (→ Siehe nächste Seite.)
SchÄler fÄhlen sich genervt, wenn jemand sie mit der Aufforderung „motiviert“:
„Lerne in der Schule, denn du lernst dort schlieÇlich fÄr das Leben“.
SchÄler entwickeln aber erst noch perspektivisches Denken und das oft eher selektiv.
Welcher SchÄler plant denn spÅter mal Chemiker zu werden?
Sie mÄssen also fÄr den Augenblick motiviert werden.
Das kann attraktiver Unterrichtsstoff sein oder bzw. und die Aussicht auf Belohnung.
Bei diesem Gruppenwettbewerb besteht die Chance Leistungspunkte vom Lehrer notiert zu
bekommen.
Zudem mÄssen die SchÄler nicht alleine grÄbeln, sondern dÄrfen sich mit ihren FÅhigkeiten
im Team einbringen.
Des Weiteren ist garantiert, dass kein SchÄler auÇen vor bleibt, denn jedes LÑsungsblatt
einer Gruppe kann Gegenstand der Kontrolle fÄr die Gruppe werden.
Es entwickelt sich Spannung, welche der Gruppen erfolgreich sein wird und beim Diskutieren
der LÑsungen besteht hier deshalb volle Aufmerksamkeit und echtes Interesse.
Anwendung des Gelernten auf weitere Beispiele
Sollte eine Klasse mit dem Wettbewerb zÄgig fertig geworden sein, kÑnnte ein weiteres
Beispiel in Angriff genommen werden.
Die SchÄler setzen sich gemÅÇ Grundsitzplan wieder um.
Der Lehrer schreibt eine neue Reaktionsgleichung an die Tafel.
Zwei SchÄler, oder alle SchÄler einer Gruppe, dÄrfen nach vorne kommen und an der Tafel
entsprechende Notierungen vornehmen und darÄber sprechen.
Sie hatten im Wettbewerb trainiert, Argumente fÄr und gegen LÑsungen zu formulieren und
bei der AuflÑsung im GesprÅch mit dem Lehrer BestÅtigungen oder Einsichten erlangt.
Vielleicht kann sich nun eine Gruppe profilieren, die beim Wettbewerb nicht erfolgreich war.
Reaktionsgleichung fÄr die Tafel:
Eisensulfat + Zink → Eisen + Zinksulfat
Fe SO4 + Zn → Fe + Zn SO4
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Gruppenwettbewerb um Pluspunkte
Arbeitsphase:
Arbeit mit dem Arbeitsblatt
maximal bis zur 25. Minute.
Kontroll– und Wertungsphase:
Auf GeheiÇ des Lehrers tauschen
Nachbargruppen je eine Person aus.
Diese Person ist Kontrolleur
und nimmt sich ein Arbeitsblatt der zu
kontrollierenden Gruppe.
Mit Hilfe der Unterlagen werden die
Eintragungen fÄr die erste Aufgabe
überprüft. Jede richtige Eintragung in
einem Feld ergibt einen Punkt.
FÄr die zweite Reaktionsgleichung
kÑnnen LÑsungen im Klassenverband
geÅuÇert werden.
Lehrertisch
Lehrertisch
WÅhrend die Kontrolleure die LÑsungen ÄberprÄfen, zeigt sich volle Aufmerksamkeit beim
Auswerten durch alle Beteiligten. Jede Gruppe registriert mit Freude, wenn eine LÑsung als
richtig gewertet wird.
Nach der Kontrollphase summieren die Kontrolleure alle Punkte des von ihnen kontrollierten
Arbeitsblattes. Der Lehrer erfragt von allen Gruppen die Gesamtpunkte, notiert sich
diese und gibt die (5?) Siegergruppen bekannt.
MÑglicherweise treten GleichstÅnde bei den erreichten Punkten auf, so dass mehr als 5
Gruppen Sieger werden. Das darf sein, weil eher mehr als weniger SchÄler Erfolge
verbuchen sollen.
Die jetzt nicht erfolgreichen SchÄler hegen den Wunsch, dass ein nÅchster Wettbewerb
kommt, um dann besser abzuschneiden. Die Erfolgreichen haben ein HochgefÄhl und
wollen dies bestimmt bei einem nÅchsten Mal nicht missen.
Der Lehrer kann zu Hause in Ruhe die Pluspunkte fÄr jene SchÄler notieren, die laut seinen
Notizen zu den Siegergruppen gehÑren.
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Redoxreaktionen
Name: Gruppe: Punkte:
Reaktionsgleichung
Silbernitrat + Kupfer → Silber + Kupfernitrat
2 Ag NO3 + Cu → 2 Ag + Cu (NO3)2
2 Ag + + 2 NO3 -
+ Cu → +
+ → Reduktion
Oxidation → +
� Reduktion = �
Reduktion und Oxidation =
ErlÅuterung:
Reaktionsgleichung
+ → +
� Oxidation = �
Kupferchlorid + Magnesium → +
Cu Cl 2 + Mg → +
Cu 2+ + 2 Cl -
Reduktion und Oxidation =
ErlÅuterung:
+ Mg → +
+ →
→ +
+ → +
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