Metalle versus Nichtmetalle

In dieser Unterrichtseinheit erhalten die Schülerinnen und Schülern grundlegende Kenntnisse zum Thema Metalle und Nichtmetalle, wobei im Detail auf die jeweiligen Eigenschaften und Bindungstypen eingegangen wird. Außerdem werden verschiedene Möglichkeiten besprochen, Metalle nachzuweisen.

Unterrichtseinheit

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit kann für den Unterricht in der Sekundarstufe I verwendet werden. Das Thema Metalle lässt sich nicht nur in allen Rahmenlehrplänen der Sekundarstufe I wiederfinden, auch in nahezu allen Bereichen unseres täglichen Lebens begegnen uns die verschiedensten Metalle. Sie sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken.  

Zu Beginn findet ein detaillierter Vergleich zwischen Metallen und Nichtmetallen statt, wobei besonderes Augenmerk auf die jeweiligen Eigenschaften sowie die verschiedenen Bindungstypen gelegt wird.

Die Einheit bietet außerdem verschiedene Experimente in Bezug auf die Eigenschaften sowie den Nachweis von Metallen an, bei dem die Schülerinnen und Schüler selbst tätig werden dürfen. Hier spielen die Beurteilung von Gefahrenquellen eine wichtige Rolle und auch das strukturierte Schreiben eines Versuchsprotokolls kann hier entwickelt und geübt werden. Außerdem wird in vielen Aufgabenstellungen die Recherchefähigkeit der Schülerinnen und Schüler geschult.

In den einzelnen Aufgabenstellungen wird ein Lebensweltbezug hergestellt, der den Schülerinnen und Schülern die Relevanz der Metalle aufzeigt. Gleichzeitig werden Parallelen zum Berufsleben des Gerüstbauers / der Gerüstbauerin gezogen.

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Das Thema Metalle und Nichtmetalle ist ein elementarer Bestandteil der täglichen Arbeit im Gerüstbauhandwerk und besitzt zudem höchste Relevanz im Unterricht, da der Umgang mit Metallen alltäglich ist. Die Unterrichtseinheit eignet sich ideal für den Chemie-Unterricht der Sekundarstufe I und bietet dabei grundlegendes chemisches Wissen in naher Anlehnung an den Alltag.

Sie kann für die Inhaltsfelder „Metalle – Schätze der Erde“,  „Metalle“ oder  „Metalle und Metallgewinnung“ genutzt werden (Vgl. Rahmenlehrplan Berlin, Mecklenburg-Vorpommern, NRW).

Für die Bearbeitung der Aufgaben müssen lediglich die ersten chemischen Grundlagen der Mittelstufe bekannt sein. Weiterhin sind keine Vorkenntnisse notwendig. Für die Durchführung der Lernendenversuche sollten die Grundlagen für chemisches Arbeiten sowie die Einschätzung von Gefahrenquellen vorher besprochen werden.

In der ersten Stunde wird zunächst auf die Unterschiede von Nichtmetallen und Metallen eingegangen, wobei auch die verschiedenen Bindungstypen verglichen werden. An dieser Stelle kann ergänzend zur Metallbindung eine erste veranschaulichende Praxisübung zum Metallgitter eingebaut werden.

Im weiteren Unterrichtsverlauf werden die verschiedenen Eigenschaften der Metalle im Detail besprochen. Bei Bedarf kann hier eine zweite veranschaulichende Praxisübung in Bezug auf den metallischen Glanz durchgeführt werden.

Abschließend wird der Nachweis von Metallen thematisiert. Hierfür kann der Versuch der Flammenfärbung in Paar- oder Gruppenarbeit durchgeführt werden. Dieser Versuch ist optimal dazu geeignet die Struktur eines Versuchsprotokolls zusammen mit den Schülerinnen und Schülern zu erarbeiten. Insbesondere kann hier der Fokus auf die Schulung der genauen Beobachtungsgabe sowie auf das detaillierte Beschreiben unter Verwendung verschiedener Adjektive gelegt werden. 

Diese Unterrichtseinheit berücksichtigt darüber hinaus die Anwendung von Künstlicher Intelligenz (KI) für den Unterricht. So kann ein Bildimpuls in dieser Unterrichtseinheit themenspezifisch mit dem Bildgenerator Dall.E 2 von OpenAi erstellt und für den Stundeneinstieg genutzt werden.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • erhalten ein breites Wissen über Metalle, ihre Eigenschaften und ihre Verwendung.
  • können durch Flammenfärbung verschiedene Metalle nachweisen und den zugrundeliegenden chemischen Prozess erklären.
  • können aufgrund verschiedener Eigenschaften mögliche Verwendungszwecke von Metallen angeben.

Medienkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • wählen Informationen unter Nutzung von Informationsquellen gezielt und kritisch aus und verknüpfen diese mit dem erworbenen Wissen.
  • können Informationen aus einem Text entnehmen und wiedergeben.

Sozialkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

  • lernen, mit naturwissenschaftlichem Wissen umzugehen.
  • können ihr Wissen auf fächerübergreifende Fragestellungen anwenden.

Portalanbieter

Kooperationspartner

Anbieter der Unterrichtseinheit

Auszeichnungen

Autorin

Portrait von Maike Schnucklake
Maike Schnucklake

Maike Schnucklake ist promovierte Chemikerin und hat an der Freien Universität Berlin studiert.