Chemie

Seit September 2023 gibt es eine neue Fassung der RiSU - der Richtlinie zur Sicherheit im Unterricht, die für den Chemieunterricht verbindliche Regeln aufstellt.
Sehr viel hat sich für das Fach Chemie nicht geändet, aber kennen Sie die Änderungen aus den jeweils vorhergehenden Fassungen 2019 und 2016?

Vielleicht stellen Sie sich ja auch eine der folgenden Fragen:

• Welche Regeln gelten für Fachräume?
• Welche Experimente sind überhaupt noch erlaubt?
• Muss ich immer eine Gefährdungsbeurteilung schreiben?
  Wie mache ich das?
• Unsere Gemeinde will die Chemie-Sammlung neu einrichten, wir müssen dabei mit planen.
• Für die Entsorgung von Resten verbrauchen wir unseren halben Etat - kann man da etwas machen?
• Was hat sich in den letzten Jahren überhaupt alles geändert?

Diese und weitere Fragen und Probleme werden beantwortet. Dabei stehen Praxis und Machbarkeit immer im Vordergrund.

Zusätzlich wird die Online-Plattform DEGINTU der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung in ihren Funktionen als Gefahrstoffdatenbank, als Werkzeug zur Chemikalienverwaltung und als Möglichkeit zur Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen kurz vorgestellt.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Im Chemieunterricht treten bei vielen Kolleginnen und Kollegen immer wieder Fragen zur Durchführung von Experimenten mit Gefährdungspotential auf.
Sei es, dass unbekannte oder ‚ungewöhnliche‘ Geräte verwendet werden oder dass Gefahrstoffe vorgesehen sind, mit deren Umgang man unsicher ist.
Einige Stoffe weisen auch ein so hohes Gefährdungspotential auf, dass man sich alleine nicht an die entsprechenden Experimente herantraut.

An diesem Nachmittag soll nach einer kurzen Einführung die Gelegenheit gegeben werden, diese Experimente selber aufzubauen und anschließend auch durchzuführen.
Jeder kann sich die für sich interessanten Bereiche auswählen und dazu Fragen stellen und Hilfe erhalten.

Folgende Themen und Experimente sind geplant, können aber durch Wünsche der Teilnehmerinnen und Teilnehmer ergänzt werden:

• Knallgas-Reaktion
• Münzen vergolden
• Fettbrand („Fettexplosion“)
• Elektrolyse einer Natriumchloridlösung
• Reaktion von Aluminium mit Brom
• Reaktion von Natrium mit Chlor
• Reaktion von Alkalimetallen mit Wasser
• Reduktion von Kupferoxid mit unedlen Metallen
• Oxidation von Ethanol (und anderen Alkanolen)
• Springbrunnenversuch (Chlorwasserstoff; Ammoniak)
• Knalldose
• Radikalische Substitution (Reaktion von Methan mit Chlor; Heptan mit Brom)
• Brennbarkeit von Alkohol-Wasser-Gemischen
• Umgang mit konz. Schwefelsäure (z.B. als Katalysator)
• Tollens-Reaktion (Silberspiegelprobe)
• Aldehydnachweis mit Fuchsinschwefliger Säure

In dieser Veranstaltung liegt der Schwerpunkt hauptsächlich auf der praktischen Arbeit, d.h. auf der Durchführung von Experimenten. Wer mehr zum ‚theoretischen Hintergrund‘ erfahren möchte (Was ist erlaubt? Was ist verboten? Welche Regeln gelten denn nun? Der Umgang mit der RiSU und DEGINTU), dem sei die Veranstaltung „Aktuelle Aspekte zur Sicherheit im Chemieunterricht; Chemikalienverwaltung; Neueinrichtung und Pflege von Sammlungen und Fachräumen“ empfohlen.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Ziel dieses Nachmittags ist, grundlegende und notwendige Kenntnisse der Praxis im Chemielabor aufzufrischen.

Oft bestehen bei Chemie-, Biologie- und Naturwissenschaftslehrkräften, die vielleicht lange nicht mehr unterrichtet haben oder fachfremd eingesetzt werden, Unsicherheiten im Umgang mit teilweise teuren, auf den ersten Blick komplizierten Geräten oder vermeintlich gefährlichen Chemikalien.
Im ersten, kürzeren Teil werden wichtige theoretische Grundlagen wiederholt.
Der Schwerpunkt liegt auf dem zweiten Teil, in dem jeder Teilnehmer je nach persönlichem Bedarf praktisch üben kann, um für die tägliche Praxis mehr Sicherheit zu gewinnen.

Angedacht sind folgende Themenbereiche:

• Durchführen verschiedener 'Standard-Experimente'
• Abwiegen und Abmessen von Feststoffen und Flüssigkeiten
• Herstellen von Lösungen und Nachweisreagenzien
• Durchführung von wichtigen Nachweisen (z.B. Knallgasprobe, …)
• Umgang mit Büretten und Titration
• Gasentwicklung (z.B. Herstellung von Chlor)
• …

Sie dürfen mir gerne vor der Veranstaltung spezielle Themen mitteilen, die in der Veranstaltung behandelt werden sollen.
Dies können auch Experimente sein, die Sie ausprobieren möchten.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Als Chemielehrkräfte stehen wir oft vor der Aufgabe, Summenformeln, Strukturformeln, 3D-Abbildungen von Molekülmodellen und auch Zeichnungen von Laborgeräten und ganzen Versuchsaufbauten zu erstellen und in unsere am Computer erstellten Arbeitsblätter einzufügen bzw. im Unterricht zu projizieren.

Handelt sich um Summenformeln, dann ist dies mithilfe von hoch- und tiefgestellten Zeichen in den gängigen Textverarbeitungsprogrammen noch möglich – auch hier gibt es ein paar Tipps und Tricks, die das Vorgehen vereinfachen.
Bei Strukturformeln, Moleküldarstellungen und Versuchsaufbauten ist auf jeden Fall eine ‚Spezialsoftware‘ nötig.

Die Fortbildung an diesem Nachmittag soll dazu dienen, den grundlegenden Umgang mit dem Programm ChemSketch der Firma ACD (Freeware) zum Zeichnen von Summen- und Strukturformeln sowie Versuchsaufbauten zu erlernen.

• Für die gewinnbringende Teilnahme an der Fortbildung ist es sinnvoll, dass jeder an einem  Windows-Laptop (mit Tastatur) arbeitet.
  Eine Maus anstelle des Touchpads vereinfacht die Bedienung.
• ChemSketch lässt sich zwar auch auf Apple-Rechnern zum Laufen bringen, jedoch kenne ich mich hiermit nicht aus und kann bei Schwierigkeiten vielleicht nicht weiterhelfen.
• Auch beim Einfügen der erstellten Skizzen in ein bestehendes digital erstelltes Arbeitsblatt gibt es einige Tipps und Tricks. Hier beschränke ich mich in der Fortbildung auf das Programm Microsoft Word.
  Sollten Sie ein anderes Programm zur Textverarbeitung benutzen, so gilt auch hier, dass ich bei Schwierigkeiten eventuell nicht weiterhelfen kann.

Neben dem zentralen Thema „ChemSketch“ werden einige weitere sehr einfach zu bedienende Anwendungen zum Erstellen von Strukturformeln, Moleküldarstellungen und Versuchsaufbauten vorgestellt, die im webbasiert im Browser laufen und somit unabhängig vom verwendeten Betriebssystem sind.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

• „Was genau ist Strom und was ist Spannung?
• Und was ist ein Potential?“
• „Multimeter zum Messen von Strom und Spannung haben wir in der Schule und ich benutze die auch.
  Aber ich bin mir oft unsicher, wozu die einzelnen Buchsen sind, wo ich die Kabel einstecken soll und was ich am Drehschalter einstellen muss.“
• „Irgendwie messe ich bei elektrochemischen Versuchen nie das, was ich ausgerechnet habe. Woran liegt das?“

Diese und ähnliche Fragen wurden uns in den vergangenen Jahren immer wieder in Aus- und Fortbildungsveranstaltungen gestellt, weshalb wir nun diesen Fortbildungsnachmittag anbieten möchten.
Diese Grundlagen, die eigentlich physikalischer Natur sind, kommen im Studium immer zu kurz. Und danach fehlt einfach die Zeit, sich richtig einzuarbeiten.
In kleiner Gruppe alle Fragen stellen zu können, ganz in Ruhe die Grundlagen zu begreifen, einfache, grundlegende Versuche wirklich zu durchschauen und am Ende ein gutes Stück schlauer nach Hause zu gehen, das ist das Ziel.

Und wer dann noch ‚einen drauf setzen‘ möchte: Es gibt eine weitere Veranstaltung mit dem Titel „Moderne Experimente zur Redox- und Elektrochemie“.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

In dieser dreiteiligen Fortbildungsreihe werden zentrale Experimente des Chemieunterrichts der Sekundarstufe I vorgestellt und in den Unterrichtsgang eingeordnet.

Den Schwerpunkt bildet dabei die eigene praktische Durchführung der Experimente.
Alle drei Veranstaltungen sind unabhängig voneinander buchbar und bauen nicht aufeinander auf, stellen als Gesamtheit jedoch einen experimentellen Gang durch den Chemieunterricht der Sekundarstufe I analog zu den Fachanforderungen dar.
Die Fortbildungen richten sich in erster Linie an Lehrerinnen und Lehrer, die am Anfang Ihrer Schulkarriere stehen, bieten aber auch gestandenen Kolleginnen und Kollegen die Möglichkeit, Neues kennen zu lernen und lebt natürlich vom angeregten Austausch untereinander.

Schwerpunkt im ersten Teil sind die Themen:

• Einstieg in das Fach Chemie
• Luft und Verbrennung
• Massenerhaltung und das Atommodell nach Dalton
• Kern und Hülle der Atome.

Schwerpunkt im zweiten Teil sind die Themen:

• Salze
• Metalle und Metallgewinnung
• Atome in Molekülen.

Schwerpunkt im dritten Teil sind die Themen:

• Säuren und Basen
• Einführung in die organische Chemie.

Ansprechpersonen: Britta Stäcker britta.staecker@iqsh.de oder Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Im Mittelpunkt dieser Fortbildung steht die gemeinsame professionelle Weiterentwicklung des eigenen Chemieunterrichts in der Gemeinschaftsschule.
Eigene, konkrete Unterrichtssituationen sollen im Team analysiert, vertieft und weiterentwickelt werden.
Dabei werden Schlüsselthemen und Schlüsselexperimente didaktisch und methodisch aufbereitet und erprobt.

Ansprechperson: Sönke Holst soenke.holst@iqsh.de

In dieser Fortbildung soll nach einem theoretischen Input an selbst durchgeführten Experimenten gezeigt werden, wie die Redox-Chemie in der Sekundarstufe I interessant und verständlich gestaltet werden kann.

Ansprechperson: Pia Lerch pia.lerch@iqsh.de

Im Sachgebiet "Chemie der funktionalen Stoffe und Materialien" der Qualifikationsphase stellt das Thema "Chemie und Medikamente" einen für Schülerinnen und Schüler wie auch für Lehrkräfte interessanten Schwerpunkt dar.
Die Gesundheit des Menschen ist von je her eines der zentralen Anliegen der Chemie.
Arzneistoffe wurden zunächst durch Ausprobieren auf ihre Wirksamkeit untersucht.
Inzwischen werden Medikamente gezielt auf der Grundlage bekannter Stoffwechselvorgänge und Stoffwechselfehler entwickelt und produziert.
Insofern ist hier ein interessanter Einblick in die historische und moderne Pharmazie möglich, der in Theorie und Praxis im Rahmen dieser Fortbildung dargestellt werden soll.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Eine große Zahl von Stoffen kann vor Ort, also draußen in der Natur, durch etablierte experimentelle Verfahren nachgewiesen werden.

Ziel der Fortbildung ist, diese Experimente vorzustellen, selbst am Strand auszuprobieren und gemeinsam Einsatzmöglichkeiten für chemische Exkursionen weiterzuentwickeln.
Dabei wird explizit nicht auf käufliche ("Black"-) Box-Experimente und Versuchskoffer zurückgegriffen sondern mit selbst zusammengestellten Versuchskits gearbeitet.
Die vorgestellten Experimente lassen sich somit an allen Schulen kostengünstig umsetzen.
Für diesen Fortbildungsnachmittag treffen wir uns an einem Naturstrand bei Hohwacht - idealerweise im Sommer.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Mit Einführung der bundesweiten Bildungsstandards steigt der geforderte Grad der Mathematisierung – insbesondere im Profilunterricht. In dieser Fortbildung werden einfache Experimente zur Thermodynamik vorgestellt, die auch gründlich ausprobiert werden sollen.

Anschließend soll die mathematische Aufarbeitung des physikalisch-chemischen Hintergrundes erfolgen: Zentral ist die Betrachtung der energetischen Aspekte (Standard-Reaktionsenthalpien, freie Enthalpie und Entropie).
Hierbei sollen insbesondere die in den neuen Fachanforderungen formulierten Grundsätze der Mathematisierung im Chemieunterricht eine zentrale Rolle einnehmen: Die Mathematisierung ist kein Selbstzweck, sondern dient dem tieferen Verständnis eines Kontextes und der zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten und erfolgt idealerweise auf verschiedenen Niveaus.

Auch wenn diese Veranstaltung sich in erster Linie an Lehrkräfte richtet, die in der Sekundarstufe II unterrichten, sind keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich, sondern es können natürlich alle Fragen gestellt werden. Wir bemühen uns um die Klärung.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Duschgels und -schäume erfreuen sich wachsender Beliebtheit.
Was aber befindet sich in den Verpackungen? Worin besteht der Unterschied zwischen den beiden Produkten?

In dieser Fortbildungsveranstaltung werden Möglichkeiten aufgezeigt, die die genannten Produkte für die kognitive Aktivierung der Lernenden bieten.
Die Konstitutionsisomerie kann so am Beispiel der Alkane alltagsnah im Rahmen der Einführung in die Organische Chemie von den Schülerinnen und Schülern erschlossen werden.
Darüber hinaus werden die Inhaltsstoffe hinsichtlich der Umweltverträglichkeit betrachtet, sodass der Aspekt der Verwendung dieser Produkte im Alltag zur Förderung der Bewertungskompetenz genutzt werden kann.

Ansprechperson: Britta Stäcker britta.staecker@iqsh.de

Umweltthemen wie der Klimawandel, die Wasserverschmutzung und der Einsatz erneuerbarer Energien werden umfangreich in den Medien behandelt und auch im täglichen Leben immer wichtiger.

Nach der Einführung der Fachanforderungen Chemie haben sich auch in der Oberstufe die Unterrichtsgänge geändert.
Im Sachgebiet Chemie und Umwelt müssen sowohl Inhalte der Analytischen Chemie als auch umweltrelevante Inhalte zu den Umweltbereichen Wasser, Boden oder Luft in die Unterrichtsplanung integriert werden.

Im Rahmen dieser Veranstaltung werden konkrete, an Kontexten orientierte Planungsbeispiele in Theorie und Praxis aufgezeigt.
Ziel ist die Unterstützung der Anpassung der schulinternen Fachcurricula.

Ansprechperson: Britta Stäcker britta.staecker@iqsh.de

Gemäß den neuen Fachanforderungen ist der Themenbereich Kunststoffe verpflichtend im Chemieunterricht zu behandeln.
Dieses Thema bietet eine Reihe von sinnstiftenden Kontexten – letztlich stellen viele Klebstoffe nur eine lebensweltnahe Anwendung der Prinzipien der Kunststoffchemie dar.
Sowohl auf erhöhtem Anforderungsniveau wie auch auf grundlegendem Anforderungsniveau bieten diese Themen vielfältige Möglichkeiten der gewinnbringenden Beschäftigung mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden.

Diese Fortbildung hat zwei Schwerpunkte: ‚Profis der Kunststoffchemie‘ können verschiedene Experimente kennen lernen und ausprobieren und entdecken vielleicht auch neue Herangehensweisen bei der Vermittlung von Reaktionsmechanismen.
Lehrkräfte, die gerne noch fachlichen Input hätten, können zunächst einen Crashkurs im Bereich der Kunst- und Klebstoffchemie absolvieren und anschließend einige für dieses Gebiet grundlegende Experimente ausprobieren und den fachlichen Hintergrund erforschen.

Folgende Themen können an dem Nachmittag erforscht werden:

• verschiedene Kunststoffklassen – Synthesewege und thermisches Verhalten
• Vermittlung von Reaktionsmechanismen
• Untersuchung verschiedener Kunststoffe
• Herstellungsverfahren und Verarbeitungsverfahren
• ‚Biokunststoffe‘ aus nachwachsenden Rohstoffen
• Klebstoffe aus Naturmaterialien

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de

Digitale Messwertaufnehmer gibt es schon seit vielen Jahren.
In der Industrie ist ihr Einsatz fest verankert, in der Schule jedoch oftmals noch Neuland.
So dient dieser Fortbildungsnachmittag dem Erfahren des Umgangs mit verschiedenen Sensoren. Eingesetzt werden in dieser Veranstaltung Sensoren der Firma Pasco.
Mit ihrer Hilfe lassen sich Messwerte wie Temperatur, Leitfähigkeit und pH-Wert im Verlauf eines Experiments aufnehmen.
Die Messwerte werden gespeichert und lassen sich mit wenig Aufwand tabellarisch oder auch gleich als Kurve in einem Achsenkreuz darstellen.
Dies spart wertvolle Unterrichtszeit und entlastet von repetitiven Routineaufgaben.

Mit der parallelen Messwertaufnahme von pH-Wert, Leitfähigkeit und Temperatur lassen sich die Abläufe einer Neutralisation tiefer ergründen.
Weiter vereinfachen lassen sich Titrationen, wenn man einen Tropfenzähler einsetzt.
So sind jetzt in kurzer Zeit mehrere Untersuchungen möglich, was den Einsatz in der Umweltanalytik vereinfacht.
Ein weiteres Analyseverfahren ist die Kolorimetrie, für die es auch preislich interessante Geräte gibt.
So werden mit einer vereinfachten Spektrometrie auch Schülerexperimente möglich.

Nach einem kurzen Einstiegsvortrag, der Grundlagen klärt und in die Bedienung einführt, kann der Umgang mit den Sensoren in einfachen und in komplexeren Experimenten ausprobiert werden.

Ansprechperson: Thorsten Erdmann thorsten.erdmann@iqsh.de