2.1 Alkalimetalle Flashcards
(39 cards)
Welche Lehrer*innenversuche gibt es zum Thema “Alkali- und Erdalkalimetalle als Reduktionsmittel”?
- Magnesiumblende
- Magische Flamme
- Natrium und Lithium in Wasser
- Magnesium brennt in Wasser
- Reaktivität von Calcium und Magnesium in Wasser
Welche Schüler*innenversuche gibt es zum Thema “Alkali- und Erdalkalimetalle”?
– Flammenfärbung der Alkalimetalle (Nachweisreaktion)
– Flammenfärbung Erdalkalimetalle (Nachweisreaktion)
- Nachweis von Calciumionen in Wasser
Warum ist das Thema “Alkali- und Erdalkalimetalle als Reduktionsmittel” relevant für Schüler*innen?
- Alkalimetalle und Erdalkalimetalle bilden dabei die Grundlage für viele Verbindungen in unserem Alltag
- Speisesalz und Calciumcarbonat in Form von Kalk
Welches Fachwissen ist für das Thema “Alkali- und Erdalkalimetalle als Reduktionsmittel” nötig?
- Bohrsches Atommodell
- Oktettregel
- Spektrallinien (Flammenfärbung)
- Trend der Reaktivität im PSE
- Elektronegativität
- Reaktion der Alkali- und Erdalkalimetalle mit Wasser
- Phenolphthalein als Indikator
- Reaktionswärme → exotherm
- Funktionsweise von Nachweisreaktionen
- Oxidations-/ Reduktionsmittel (Redoxreaktionen)
Was kann mit dem Versuch “Magnesiumblende” gezeigt werden?
Durch die Verbrennung eines Magnesiumbandes soll der Oxidationsbegriff als Reaktion mit Sauerstoff gefestigt werden. Anhand einer aufgestellten Wortgleichung der Reaktion soll im Anschluss auf die Reaktionsgleichung des Versuchs geschlossen werden
Welche Lernziele können mit dem Versuch “Magnesiumblende” erreicht werden?
Lernziel 1: Die SuS beurteilen die Verbrennung von Magnesium als chemische Reaktion.
Lernziel 2: Die SuS stellen auf Grundlage des Versuchs die Reaktionsgleichung von der Verbrennung von Magnesium auf.
Beschreibe kurz den Versuch “Magnesiumblende”.
- Mg-Band wird in Gasbrennerflamme gehalten und dann in Tiegel
- entzündet sich und brennt mit heller weißer flamme
- andere Eigenschaften danach (weiß und porös)
- Magnesiumoxid entsteht
- 2 Mg(s) + O2(g) ⟶ 2 MgO(s)
Welche Funktionsform hat der Versuch “Magnesiumblende”?
- LV (helle Flamme)
- Erarbeitungsexperiment
Warum brennt Mg auch unter Wasser?
Wenn Magnesium mit einer Temperatur von mehr als 2500 Grad verbrennt, wird so viel thermische Energie frei, dass zehn Prozent des Sauerstoffs in den Wassermolekülen abgespalten wird. Diese Menge reicht aus, den Prozess der Verbrennung aufrechtzuerhalten, sodass Magnesiumfackeln auch unter Wasser brennen.
Was zeigt der Versuch “magische Flamme”?
Durch diesen Versuch kann eindrucksvoll als Wunderexperiment die rote Flammenfärbung von dem Erdalkalimetall Strontium gezeigt werden.
Was ist ein Lernziel des Versuchs “Magische Flamme”?
Lernziel: Die SuS erläutern anhand der bunten Flammenfärbung während der exothermen Reaktion, dass Erdalkalimetalle für die bunte Färbung von Pyrotechnik oder Feuerwerk verantwortlich sind
Beschreibe kurz den Versuch “Magische Flamme”.
- Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid und Strontiumnitrat vermischen
- Zinkpulver hinzufügen
- auf feuerfeste unterlage
- einen Tropfen Wasser auf die Mischung geben
- schäumen, funken sprühen, rote Flamme , rauchentwicklung
- Feuerwerk
Was zeigt der Versuch “Natrium und Lithium in Wasser”?
In diesem Versuch wird die Reaktion von Lithium bzw. Natrium mit Wasser unterschieden. Es soll auf die Reaktivität der Alkalimetalle geschlossen werden.
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Natrium und Lithium in Wasser” erreicht werden?
Lernziel: Die SuS vergleichen die Reaktionen von Lithium und Natrium mit Wasser und stellen einen Bezug zwischen der Position im Periodensystem und der Reaktivität her.
Beschreibe kurz den Versuch “Natrium und Lithium in Wasser”.
- Phenolphtalein in Glaswanne
- Li/Na entrinden und in Wanne geben
- auf filterpapier legen
- Kugel bewegt sich über wasser (Na schenller), Gasentwicklung, violettfärbung des Wasseres
- Filterpapier: Entzündung mit Flamme
- Na heftiger als Li
- -Reaktion der Alkalimetalle mit Wasser wird mit zunehmender Periode heftiger (Atommodell: zunehmende Abschirmung der Anziehungskraft vom Atomkern auf die Valenzelektronen durch kernnahe Elektronen)
- 2Li (s) + 2H2O (l) –> 2Li+ (aq) + H2 (g) + 2OH- (aq)
Welche Funktionsform hat der Versuch “Natrium und Lithium in Wasser”?
- LV (wg. Na)
Was zeigt der Versuch “Magnesium brennt in Wasser”?
In diesem Versuch soll gezeigt werden, dass ein entzündetes Magnesiumband in Wasser weiterhin brennt und zusätzlich die Verbrennung heftiger abläuft.
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Magnesium brennt in Wasser” erreicht werden?
Die SuS erläutern die Notwendigkeit von alternativen Löschmitteln bei Magnesiumbränden im Vergleich zum viel benutzten Löschmittel Wasser.
Beschreibe den Versuch “Magnesium brennt in Wasser”.
- Mg-Band in Gasbrennerflamme entzünden
- In Wasser in BG halten
- brennt mit leuchtend heller weißer Flamme
- In wassser noch heftiger
- brennendes Magnesium in Wasser reagiert zu Magnesiumoxid und Wasserstoff
- benötigt andere Löschmittel für brennendes Magnesium: Löschsand (reaktionsträge)
Welche Formfunktion hat der Versuch “Magnesium brennt in Wasser”?
- LV
- Wunderexperiment
Was zeigt der Versuch “Reaktivität von Calcium und Magnesium in Wasser”?
Mit dem Versuch wird die Reaktivität in Wasser von Magnesium mit der von Calcium verglichen
Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Reaktivität von Calcium und Magnesium in Wasser” erreicht werden?
Die SuS vergleichen die Reaktivität von Magnesium und Calcium in Wasser, um einen allgemeingültigen Trend für die Gruppe der Erdalkalimetalle im PSE aufzustellen
Beschreibe den Versuch “Reaktivität von Calcium und Magnesium in Wasser”.
- 2 BG mit Wasser und Phenolphtalein
- Mg-Späne und Ca dazu
- Ca ist stärker und schneller
- die Reaktivität der Erdalkalimetalle mit Wasser von oben nach unten in der Gruppe zunimmt (Atommodell: zunehmende Abschirmung der Anziehungskraft vom Atomkern auf die Valenzelektronen durch kernnahe Elektronen)
- Mg (s) + 2 H2O (l) –> Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) + H2 (g)
Was ist Phenolphtalein?
Indikator, Umschlagsbereich 8-9.8
nur < 1% in Ethanol als Indikator in der Schule erlaubt, sonst Tätigkeitsverbot für SuS und LK
