Vom_Metallerz_zum_Metall_Reihenplanung_Stunde_2_Wie_wird_Kupfer_gewonnen.doc_Stundenskizze.doc 1/ 2 Thema: Wie gewinne ich Kupfer – die Reduktion Materialien: Tätigkeiten: Sicherheit: Kognitive Ziele: Kupferoxid (2g) mit Kohlenstoff (0,3g) vorbereitend: Gemisch herstellen, Gefährdungsbeurteilung! abschließend: feste Abfälle anorganisch für CuO Kupfer(II)-oxid :R 22 S24, Berührung mit der Haut vermeiden! (1) historisches Problem aufgreifen: Woher hatte Ötzi Kupfer ? SuS können gleichzeitig erkennen, welches Problem es bei der Reduktion mit Eisen gibt (2) Reduktion mit Kohlenstoff vorschlagen und durchführen (3) Kohlenstoff als Reduktionsmittel einordnen und die Reihe der Metalle in eine Reihe der Reduktionsmittel umtaufen, in welches man Kohlenstoff vorläufig (vor Kupfer) einordnen kann Phase / Inhalt Kommentar – erwartete Lernschwierigkeiten Einstieg: Der Gletschermann und sein Kupferbeil Den Schülerinnen und Schüler wird vorgelesen, wie die Leiche von Ötzi gefunden wurde LV und was er dabei hatte. Diese Stunde dient als Grundlage zum für die Schülerinnen und Schüler schwierigen Hochofenprozess – hier sehen sie, dass Kohlenstoff ein Reduktionsmittel sein kann, auch wenn das Produkt gasförmig und damit für sie zunächst nicht greifbar ist. Problem der Stunde: Woher hatte Ötzi sein Kupfer – Vorschlag der Schülerinnen und Schüler, er habe gediegenes Kupfer gefunden wird verneint – hier kann ein Stück Malachit gezeigt werden. Mit Eisen kann es Ötzi auch nicht hergestellt haben, zu dem ergeben sich die Probleme der letzten Stunden ... ... ggfls. Zwischenerinnerung (für die leistungsschwächeren Schülerinnen und Schüler) Wir suchen einen Stoff, der ein größeres Bindungsbestreben zu Sauerstoff hat, als Kupfer und dessen Oxid gasförmig ist. • Reduktion von Kupferoxid mit Eisen – welche Probleme gab es. Reaktionsschema mit Aggregat-zuständen an die Tafel (Hinweis auf „fest“) Problem: Vermischung mit festem Eisenoxid • Lasst uns eine Reihe von Stoffen aufstellen, mit denen man Kupfer noch reduzieren könnte (Aluminium und Magnesium) – Hier aber selbes Problem des festen Oxides. Mit Bildern/Modell farbig an die Tafel schreiben, Stoff als xy-Stoff benennen – wenn von den Schülerinnen und Schüler nichts kommt, dann auf Ötzi verweisen (Holzkohle) oder Buch lesen lassen, hier Hinweis auf Kohlenstoff. Anschließend hinterfragen, ob es sinnvoll ist, Kohlenstoff zu testen. U-Form UG Medium Plakate/Fotos, ggfl. Malachit Versuchsergebnis der letzten Stunde Tafel Vom_Metallerz_zum_Metall_Reihenplanung_Stunde_2_Wie_wird_Kupfer_gewonnen.doc_Stundenskizze.doc Wir testen Kohlenstoff: Versuch planen und durchführen R/S-Sätze raussuchen, Schülerinnen und Schüler wiegen selbst ab oder werden genau darauf hingewiesen, dass man ein Gemisch hat, damit sie sehen, dass man was mischt (sonst ist alles schwarz und einige vergessen, dass man Kohlenstoff hinzugibt.) Aus Zeitgründen alles auf einem Arbeitsblatt vorbereiten. S-Versuch Beobachtung (genauso wie in der letzten Stunde) Vergleich mit den Resten vom letzten Versuch überzeugt die SuS. Sie werden nicht darauf hingewiesen, dass das rote überwiegend Kupfer(I)oxid ist, sondern nur auf Anfrage – dann wird mitgeteilt, dass rotes Kupferoxid geringeren Anteil an Sauerstoff hat, als schwarzes Kupferoxid Stillarbeit Deutung chem. Reaktion, exotherm, Aktivierungsenergie, Reduktion SA/UG Ggfls. Vertiefung 1: Begriff „Reduktionsmittel“ Reduktionsmittel, [wenn viel Zeit ist, dann hier noch „Redoxreaktion“ – ist aber eher nicht zu erwarten! LV – UG Ggfls. Vertiefung 2 – wo einordnen? – vor Kupfer Edel – unedel auf alles ausweiten, auch auf Nichtmetalle UG Ringschluss zum Anfang: Gewinnung und Anwendung im Altertum (z.B. Schulbuch-Recherche) - Wie hat es Ötzi gemacht? Rekonstruktion eines Ofens zur Gewinnung von Kupfer . UG – Unterrichtsgespräch SA – Stillarbeit SV – Schülervortrag AB – Arbeitsblatt SuS – Schülerinnen und Schüler HA – Hausaufgabe ©Gregor von Borstel Arbeitsblatt: (oder Tafel) 2/ 2