PowerPoint-Pr

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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
von Petra Grau und Stefanie Zink
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Experimentalvortrag zum Thema Erdalkalimetalle
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Gliederung des Vortrags 1. Kurzer Überblick über
die Erdalkalimetalle 2. Vorstellen der
Elemente 2.1 Beryllium 2.2 Magnesium V1
Verbrennung von Mg V2 Mg als starkes
Reduktionsmittel V3 Mg als starkes
Reduktionsmittel (Mg CuO) Bedeutung
für den menschlichen Organismus 2.3
Calcium V4 Reaktion mit H2O Kalkkreislauf
V5 Kalk brennen V6 Kalk
löschen V7 Mörtel V8
Calciumnachweis Bedeutung für den menschlichen
Organismus 2.4 Strontium V9
Flammenfärbung 2.5 Barium V10
Flammenfärbung V11 Nachweis von CO2 mit
Barytwasser 2.6 Radium 3.
Schlussbetrachtung hinsichtlich des Einsatzes in
der Schule
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1. Kurzer Überblick über die Erdalkalimetalle
Ia VIIIa
H IIa IIIa IVa Va VIa VIIa He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra
Der Name weist darauf hin, dass viele
Verbindungen dieser Elemente am Aufbau der
Erdrinde beteiligt sind. Beispiele w (Mg)
1,95 , w (Ca) 3,38 Aufgrund ihrer sehr
starken Reaktionsfähigkeit kommen sie in der
Natur nur in Verbindungen vor.
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2.1 Beryllium
Brille als Foto
Smp. 1280C Sdp. 2477C
Die ersten Brillengläser bestanden aus
Bergkristall bzw. Beryll. Daher kommt auch der
Name Brille. Beryll wird heute z.B. in Brasilien
bergmännisch abgebaut und kommt dort gelegentlich
in Kristallen vor. Beryll ist ein Mineral aus
Beryllium, Silicium, Aluminium und Sauerstoff und
gehört zu den Silicaten.
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2.2 Magnesium
Smp. 650C Sdp. 1107C
Vorkommen in der Natur MgCO3 Magnesit MgSO4
H2O Kieserit CaCO3 MgCO3 Dolomit KCl MgCl2
6 H2O Carnallit
Verwendung Feuerwerke, Taucherfackeln, Magnesia
für Sport, Werkstoff, z.B. Flug- und Fahrzeugbau
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V1 Verbrennung von Mg
Versuchsaufbau
Beobachtung Magnesium verbrennt mit einer
gleißenden Flamme und wandelt sich in eine weiße
lockere Substanz um.
Reaktionsgleichung 2 Mg O2 ? 2 MgO
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V2 Mg als starkes Reduktionsmittel
Versuchsaufbau
Beobachtung Der brennende Holzstab erlischt
während das brennende Magnesiumband im Zylinder
weiterbrennt.
Reaktionsgleichung Mg CO2 ? 2 MgO C
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V3 Mg als starkes Reduktionsmittel
Versuchsaufbau
Beobachtung Das braun-graue Gemisch verbrennt
unter Funkensprühen. Es entsteht eine weiße,
lockere Substanz.
Reaktionsgleichung Mg Cu(II)O ? MgO Cu
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Bedeutung für den menschlichen Organismus
Mg ist auch für den menschlichen Körper wichtig.
Es ist maßgeblich an der Knochen- und
Zahnbildung beteiligt. Außerdem ist Mg wichtig
für die Muskelkontraktion und für die Übertragung
von Nervenimpulsen. Mg wird über die Nahrung
aufgenommen und kommt in Vollkornprodukten sowie
Nüssen, Bohnen, Fisch und Fleisch vor. Bei
Mangelerscheinungen treten Muskelzittern,
Angstzustände und Herzklopfen auf.
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2.3 Calcium
Smp. 838C Sdp. 1482C
Vorkommen in der Natur CaCO3 Kalkstein,
Kalkspat, Marmor oder Kreide CaCO3 MgCO3
Dolomit, CaSO4 2 H2O Gips CaSO4
Anhydrit Ca5(PO4)3(F,Cl) Apatit CaF2
Flussspat
Verwendung Als Grundlage für Mörtelstoffe und
Zemente, Kalkmilch als billige Base in der
Technik
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V4 Reaktion mit H2O
Versuchsaufbau
H2 Gas
Calciumstück
Pneumatische Wanne
Beobachtung Es steigen Gasblasen im Reagenzglas
auf. Mit der Knallgasprobe kann das Gas als
Wasserstoff identifiziert werden.
Reaktionsgleichung Ca 2 H2O ? Ca(OH)2 H2
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Kalkkreislauf V5 Kalk brennen
Versuchsaufbau
Beobachtung Die Muschel zerfällt und das
Kalkmehl wird gräulich.
Reaktionsgleichung CaCO3 O2 ? CaO 2 CO2
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Kalkkreislauf V6 Kalk löschen
Versuchsaufbau
Beobachtung Die Probe wird sehr heiß und es
findet eine Volumenveränderung statt. Die
Temperatur steigt bis auf 70C.
Reaktionsgleichung CaO H2O ? Ca(OH)2
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Kalkkreislauf V7 Mörtel
Versuchsaufbau
Beobachtung Es bildet sich eine feste, gräuliche
Masse.
Reaktionsgleichung Ca(OH)2 CO2 ? CaCO3
H2O
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Kalkkreislauf

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Kalkkreislauf V8 Calciumnachweis
Versuchsaufbau
Beobachtung Ziegelrote Flammenfärbung zeigt
Calcium an. Eindeutigere Erkennung erfolgt durch
Spektroskopie.
Erklärung Knochen bestehen hauptsächlich aus
CaCO3 und Calciumphosphat (Ca3(PO4)2).
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Bedeutung für den menschlichen Organismus
Ca ist ein wichtiger Bestandteil sowohl beim
Aufbau als auch beim Erhalt von Knochen und
Zähnen. Außerdem ist Ca wichtig bei der
Impulsleitung der Nerven. Ca wird über die
Nahrung aufgenommen und kommt in Milch,
Milchprodukten, Käse, Grünkohl, Nüssen und
Vollkornprodukten vor.   Wird Ca zusammen mit
oxalsäurehaltigen Nahrungsmittel wie Kakao,
Rhabarber, Spinat, aufgenommen, erfolgt eine
schlechte Verwertung durch den Körper. Mangelsymp
tome sind Wachstumsstörungen, Knochenschwund.
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2.4 Strontium
Smp. 769C Sdp. 1384C
Vorkommen SrCO3 Strontianat SrSO4 Cölestin
Verwendung Rotbrennende Feuerwerkskörper Färben
von Gläsern Stahlhärtung
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V9 Flammenfärbung
Versuchsaufbau
charakteristische Flammenfärbung
Mg-Stäbchen
Strontiumchlorid in Salzsäure lösen
Beobachtung Flamme färbt sich intensiv rot.
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2.5 Barium
Smp. 714C Sdp. 1640C
Vorkommen BaCO3 Witherit BaSO4 Schwerspat
Verwendung Weiße Anstrichfarbe Lithopone (ZnS
BaSO4) Feuerwerkerei
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V10 Flammenfärbung
Versuchsaufbau
charakteristische Flammenfärbung
Mg-Stäbchen
Bariumchlorid in Salzsäure lösen
Beobachtung Flamme färbt sich gelb.
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V11 Nachweis von CO2 mit Barytwasser
Versuchsaufbau
Beobachtung Die Lösung trübt sich.
Reaktionsgleichung Ba(OH)2 CO2 ? BaCO3 H2O
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2.6 Radium
Smp. 700C Sdp. 1140C
Radium kommt vom lateinischen radius Stahl.
Radium hat ein silbrig weiß metallisches
Aussehen und ist eines der seltensten
natürlichen Elemente. Der Anteil an der
Erdkruste beträgt etwa 710-2 . Radium wurde
1898 in Frankreich von der polnischen Chemikerin
Marie Curie und ihrem Mann Pierre Curie
entdeckt. Radium galt zunächst als unbedenklich
und wurde u.a. als Farbzusatz in Produkten
verarbeitet, die im Dunkeln leuchten z.B. das
Zifferblatt bei Rolex Uhren.
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3. Schlussbetrachtung hinsichtlich des Einsatzes
in der Schule

• Einfache Versuche/Aufbau
• Sichtbare Ergebnisse
• Schnelle Versuche
• Alltagsbezug, z.B. Mörtel beim Hausbau,
  Verkalkung von Haushaltsgeräten
• Fächerübergreifende Aspekte z.B. Bedeutung für
  den menschlichen Organismus
• Bezug zum Bildungsplan
• Das Thema Erdalkalimetalle eignet sich für den
  Einsatz im Unterricht auf vielfältige
• Art und Weise. Die Schüler lernen
• den Umgang mit Stoffen aus dem Alltag
• den Vorgang der Bearbeitung des Rohstoffs zum
  Produkt
• eigenverantwortlich mit Stoffen umzugehen
• exemplarisch eine Stoffgruppe kennen
• Eigenschaften von Stoffen experimentell zu
  erkennen und einzuordnen