Unterrichtsmaterial: Chemie

Film: Kunststoffe - Polymerisation

Viele Dinge des täglichen Lebens bestehen aus Kunststoffen, die auch als Polymere bezeichnet werden. Was sind Monomere? Wie verbinden sie sich zu einer Polymerkette? Die drei weltweit am meisten produzierten Kunststoffe Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid werden vorgestellt. Wie kommt es, dass beim Polyethylen Stoffe mit verschiedenen Dichten produziert werden können? Um die unterschiedlichen Schmelzpunkte von PE, PP und PVC zu erklären, ist ein Blick auf die molekulare Ebene nötig. Es wird anschaulich aufgezeigt, warum sich Autoreifen und Seile für Bungeespringer sehr unterschiedlich verhalten. Welche Kräfte geben den Kunststoffen ihre Eigenschaft...hier weiterlesen

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Film: Galvanotechnik

Die Galvanotechnik beschreibt den Vorgang der elektrochemischen Abscheidung von metallischen Überzügen auf Substrate. Anhand eines Beispiels wird der Prozess veranschaulicht: Ein Stück Eisen wird verkupfert. Das gesäuberte Eisen wird ins Galvanisierungsbad aus Schwefelsäure und einem Kupferband getaucht. Darin spalten sich dank der positiven und der negativen angelegten Pole die Kupferionen auf und werden vom negativ geladenen Eisen angezogen.Oft werden Metalle galvanisiert, aber auch Kunststoffe und sogar organische Stoffe können mit einer dünnen Metallschicht überzogen werden, wenn eine leitende Oberfläche geschaffen wird. Durch den Prozess w...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Film: Fette - Aufbau und Eigenschaften

Je nach Schmelzpunkt werden Lipide unterschiedlich bezeichnet. Solche, die bei Zimmertemperatur fest sind, werden Fette genannt. Bei Zimmertemperatur flüssige Lipide hingegen heißen fette Öle. Fette lösen sich nicht im Wasser auf, sind also hydrophob. Gibt man sie ins Wasser, schwimmen sie an der Oberfläche, da sie eine geringere Dichte haben. Löslich sind sie in N-Heptan und Benzin. Lipide haben höchst unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper, je nachdem, ob es sich um gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren handelt. Ungesättigte Fettsäuren sind gute Energielieferanten. Der Körper benötigt sie für den St...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Teilchenmodell

Das Teilchenmodell ermöglicht es, den Aufbau von Stoffen in einer vereinfachten Form zu erklären. Bei jedem Stoff sehen die unteilbaren, kleinsten Teilchen immer ganz gleich aus. Der Film beschreibt als Beispiel eine Mischung aus Wasser und Alkohol. Die Diffusion und die Eigenbewegung der Moleküle, die die Brownsche Bewegung genannt wird, werden an den unterschiedlichen Aggregatzuständen der Mischung erläutert. Am Teilchenmodell wird verdeutlicht, dass die Teilchen im fetsen Stoff regelmäßig und dicht angeordnet sind. Zwischen ihnen herrschen starke Anziehungskräfte. Wärme versetzt sie in Schwingungen, sodass die Bindungen sich auflösen und der Stoff schmilzt. Am Siedepunkt ist die Teilch...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Basen und Laugen - Teil 1

Basen und Laugen sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Ob in Lebensmitteln, Reinigungsmitteln oder Baumaterialien, sie sind allgegenwärtig. In diesem Lehrfilm werden die grundlegenden Eigenschaften von Basen und Laugen, sowie deren Herstellung anhand der Chloralkalielektrolyse vermittelt. Weiterhin wird ihr Verhalten in Lösungen und in Verbindungen mit Indikatorfarbstoffen erläutert. Vorgänge wie das Kalkbrennen und Kalklöschen werden anhand aunschaulicher Laborversuche im Detail erklärt. Kapitel: 1. Einleitung (1:44 Min) 2. Die Natronlauge (2:00 Min) 3. Phenolphthalein (1:34 Min) 4. Basen und deren Laugen (1:50 Min) 5. Chloralkalielektrolyse (4:05 Mi...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Film: Diffusion und Osmose

Für den Stofftransport im Organismus sind Diffusion und Osmose wichtig. In einer Flüssigkeit sind Moleküle dauerhaft in Bewegung, weil sie sich so gleichmäßig wie möglich verteilen möchten. Dieses Streben wird Diffusion genannt. Eine semipermeable Membran in einer Flüssigkeit hindert die Moleküle daran, sich gleichmäßig zu durchmischen. Diese Trennschicht kann für kleinere Teile durchlässig sein, und wegen der Diffusion verteilen sie sich auf beiden Seiten der Membran, während die größeren Moleküle sie nicht passieren können und auf einer Seite bleiben müssen. Dies wird Osmose genannt. Daher spricht man vom 'osmotischen Druck', um den Volumenanstieg auf der Seite der größeren Moleküle anz...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Brandbekämpfung

Damit ein Brand entsehen kann, muss das sogenannte Verbrennungsdreieck gegeben sein: Es müssen ein Brennstoff, Sauerstoff und eine ausreichende Anfangstemperatur für die Aktivierungsenergie vorhanden sein. Ein Brand ist ein Oxidationsvorgang einer Flamme mit Sauerstoff. Es handelt sich um eine exotherme Reaktion, daher kann eine kleine Flamme durch eine Kettenreaktion noch mehr Feuer auslösen. Im Film werden drei Strategien vorgestellt, mit denen ein Brand bekämpft werden kann. Man kann den Brennstoff entfernen oder den brennenden Stoff unter die Temperatur bringen, die er zum Brennen benötigt, wie das Wasser es beim Lagerfeuer tut. Dem Brand den Sauerstoff zu entziehen, ist eine weitere ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Chemischer Katalysator

Manche chemischen Reaktionen würden ohne Katalysatoren gar nicht oder immerhin deutlich langsamer ablaufen. Besonders an Katalysatoren ist, dass sie selbst nicht mit den Stoffen reagieren, bei deren Reaktion sie helfen. Um einen reaktionsfähigen Zustand zweier Stoffe zu erreichen, muss eine bestimmte Aktivierungsenergie vorhanden sein. Der Katalysator senkt diese, was bedeutend an Energie zu sparen hilft. Benutzt man beispielsweise Platin als Katalysator, kann man ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff anzünden. Die Industrie, vor allem der Fahrzeugbau, nutzt das Phänomen der Katalysatoren seit Langem. Der Film nennt außerdem die Beispiele der Enzyme in menschlichen Körper, die als Bi...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Chemisches Gleichgewicht

Sind chemische Reaktionen in einem geschlossenen System umkehrbar, handelt es sich um ein chemisches Gleichgewicht. Kalziumhydrogenkarbonat zum Beispiel besteht aus Wasser, Kalk und Kohlendioxid. Erhitzt man es, bleiben Wasser und Kalk zurück, während das Kohlendioxid sich aus der Verbindung löst. Ab einer bestimmten Temperatur setzt die Rückreaktion ein, wenn man das Gemisch wieder erkalten lässt. Die Besonderheiten des chemischen Gleichgewichts zeigt der Film anhand des Beispiels von Ammoniumchlorid respektive Chlorwasserstoff und Ammoniak. Das Gleichgewicht ist dynamisch, nicht statisch: Die Stoffe bewegen sich im geschlossenen System ohne Unterlass. Edukte und Produkte sind in diesem ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Metalle - edel oder unedel?

Es gibt edle und unedle Metalle. Zu den edlen zählen beispielsweise Platin, Gold und Silber: Sie rosten nicht. Eisen hingegen ist unedel und rostet. Der Film zeigt anhand von zwei Beispielen, wie unterschiedlich Metalle reagieren. Wird ein Eisenstab in eine Kupfersulfatlösung getaucht, wird er schnell von einer dünnen Kupferschicht überzogen. Ein Kupferstab hingegen, der in eine Eisensulfatlösung getaucht wird, verändert sich nicht. Eisenatome geben schnell Elektronen ab, daher nennt man sie Elektronendonatoren. Die Kupfersulfatlösung hat zu wenige Elektronen und nimmt sie leicht an, daher ist sie ein Elektronenakzeptor. Elektronendonatoren sind unedel, ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Parfum

Die mittelalterliche Stadt Grasse in Südfrankreich war einst die Wiege der Parfümerie und nicht umsonst Schauplatz des Romans von Patrick Süskind. Heute gibt es noch einige kleine Parfümerien, wo man sich in die Kunst der Parfumherstellung vertiefen kann. Der Jasmin von Grasse hat einen unverwechselbaren Duft, aber die Felder sind am Verschwinden, weil die Produktion zu teuer wurde. Ein einziger Betrieb kann überleben dank dem berühmtesten Parfum der Welt. Joseph Mul produziert exklusiv für Chanel No. 5. Die Schule der Parfümeure hat einige der grossen 'Nasen' und viele Parfums mit klingenden Namen hervorgebracht. Parfümeure, früher anonym...hier weiterlesen

Produktion: 2006

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Film: Gift: Unfall, Mord und Heilkraft

Überall auf der Welt lauert die Gefahr von Gift. Über 15 Millionen verschiedene Giftstoffe kennt man. - Giftmörder haben vor allem ein Ziel im Auge: den perfekten Mord. Allerdings sind die Nachweismethoden raffinierter geworden - die Anzahl der Giftmorde hat abgenommen. - 60% der Vergiftungen von Kindern wären vermeidbar bei richtigem Verhalten. - Tierärzte erleben Überraschungen bei Vergiftungsunfällen bei Nutz- und Haustieren. - Noch weitgehend unerforscht sind die Gifttiere im Meer. Ein EU-Projekt befasst sich mit den für die Medizin äusserst vielversprechenden Giften von marinen Kegelschnecken.In 'NZZ Swiss made': Prachtvolles Hochmoor. Die...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Film: C ‒ Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip

Der Hauptfilm "C ‒ Der Kreislauf des Kohlenstoffs" beleuchtet in erster Linie die biologischen Vorgänge des Kohlenstoffkreislaufs, stellt der Fotosynthese die Atmung in allen Stufen der Nahrungskette (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) gegenüber und zeigt so das natürliche Gleichgewicht. Durch menschliche Aktivitäten wird dieses Gleichgewicht zurzeit bedroht und geht mehr und mehr verloren. So wird z. B. im fossilen Speicher in Form von Erdöl, Kohle und Erdgas gebundener Kohlenstoff als Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre verlagert. Das hat Folgen, denn Kohlenstoffdioxid wirkt als Treibhausgas. Eine Erhöhung des Kohlenstoffdioxidgehalts der Atmosph&a...hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Der geologische Kohlenstoffkreislauf

Der Film zeigt, wie durch die Verwitterung von Kalkgestein der Atmosphäre Kohlenstoffdioxid entzogen wird. Dieser Vorgang kehrt sich immer wieder auch um. Dann wachsen z. B. Tropfsteine in Höhlen oder es entsteht Tuffstein in Fließgewässern. Bei all diesen Vorgängen entweicht Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre. Kalk entsteht auch im Meer durch die Aktivität Kalk bildender Algen, Korallen und Schwämme. Auch hier entweicht Kohlenstoffdioxid. Die Gesteinsverwitterung entzieht der Atmosphäre aber mehr Kohlenstoffdioxid, als bei der Gesteinsbildung wieder entsteht. Erst der Vulkanismus sorgt für den Ausgleich, so dass durch den geologischen K...hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Methan

Der Film befasst sich mit den verschiedenen Methanquellen, für die zum Teil auch der Mensch Verantwortung trägt. Methan entsteht z. B. in den Mägen von Wiederkäuern, auf Mülldeponien und Reisfeldern sowie in Stauseen, vor allem im tropischen und subtropischen Bereich. Im Hinblick auf den Klimawandel ist es besonders wichtig, die Freisetzung von Methan im Auge zu behalten, denn Methan wirkt als Treibhausgas mehr als 23-mal stärker als Kohlenstoffdioxid. Methan kommt auch in Form von Methanhydrat in arktischen Permafrostböden und im Meer an den Kontinentalhängen in etwa 500 Meter Tiefe vor. Es könnte in Zukunft als Energieträger genutzt werd...hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Kohlenstoffspeicher

Gestein ist der mit Abstand größte Kohlenstoffspeicher. Es findet ein beständiger Austausch von Kohlenstoff zwischen Meer, Festland und Atmosphäre statt. Lebewesen, Humus, Meer und Atmosphäre sind weitere Kohlenstoffspeicher. Für das Angebot bei Schulfilme Online haben wir die beiden Kapitelfilme "Kohlenstoffspeicher" zu einem Film zusammengefasst. Die Filme sind Teil der didaktischen DVD "C ‒ Der Kreislauf des Kohlenstoffs".hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Produzenten

Der Film erklärt die Fotosynthese mithilfe einer Animation und ihre Bedeutung für den Aufbau von Biomasse. Dabei wird Kohlenstoff dem atmosphärischen Speicher entzogen. Die Atmung der Pflanzen kehrt die Reaktion der Fotosynthese um. Für das Angebot bei Schulfilme Online haben wir die beiden Kapitelfilme "Fotosynthese" und "Atmung" zu einem Film zusammengefasst: "Produzenten". Die Filme sind Teil der didaktischen DVD "C ‒ Der Kreislauf des Kohlenstoffs".hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Konsumenten und Destruenten

Pflanzenfresser nehmen mit der Nahrung Kohlenstoffverbindungen auf. Bei der Atmung geben sie Kohlenstoffdioxid an die Atmosphäre ab. Analog verhält es sich mit den Fleischfressern. Destruenten wie z. B. Pilze zersetzen tote organische Substanz. Dabei wird Kohlenstoffdioxid frei. Für das Angebot bei Schulfilme Online haben wir die Kapitelfilme "Konsumenten" und "Destruenten" in einem Filmmodul zusammengeführt: "Konsumenten und Destruenten". Die Filme sind Teil der didaktischen DVD "C ‒ Der Kreislauf des Kohlenstoffs".hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Der Kreislauf des Kohlenstoffs - Einzelclip: Energieträger, Treibhauseffekt und Klimawandel

Der Film erklärt die Bildung von Kohle und Erdöl aus vor Jahrmillionen der Atmosphäre entzogenem Kohlenstoffdioxid. Auch heute laufen noch solche Prozesse ab: Bildung von Kerogenen. Der Mensch nutzt die über Jahrmillionen gewachsenen Speicher fossiler Energieträger. Seit der Industrialisierung steigt dadurch der Kohlenstoffdioxidgehalt in der Luft. Auch die Auswirkungen des Klimawandels werden gezeigt. Die in der Atmosphäre vorhandene Menge an Kohlenstoffdioxid beeinflusst unser Klima (natürlicher Treibhauseffekt). Eine Animation veranschaulicht die Vorgänge. Für das Angebot bei Schulfilme Online haben wir die Kapitelfilme "Treibhauseffekt", "F...hier weiterlesen

Produktion: 2008

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Film: Alkalimetalle - (Inklusive Gehörlosen-Fassung)

Außer dem Wasserstoff gehören zur ersten Hauptgruppe des Periodensystems auch die Alkalimetalle. Es sind Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium. Die Metalle sind so weich, dass sie geschnitten werden können. Sie oxidieren dann sofort. Ihre Schmelz- und Siedepunkte sind gering, und sie sind mit nur einem Elektron in der äußeren Schale äußerst reaktionsfreudig. In der Natur kommen Alkalimetalle nicht als Elemente vor, sondern ausschließlich als Verbindungen in Steinen oder in Salzen in den Meeren. Bringt man sie mit Wasser zusammen, entsteht sofort eine starke chemische Reaktion, wie der Film anhand des Beispiels des Natriums...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Erdalkalimetalle - (Inklusive Gehörlosen-Fassung)

Direkt nach den Alkalimetallen sind Erdalkalimetalle die reaktionsfreudigste Elementargruppe des Periodensystems. Zu ihnen zählen Beryllium, Magnesium, Calzium, Strontium, Barium und Radium. Sie kommen außer Beryllium in der Natur nicht als Elemente, sondern nur in gebundener Form vor, vor allem in der Erdkruste. Sie besitzen zwei Elektronen in der äußeren Hülle und reagieren schnell mit Wasser und Luft. Die besonderen Eigenschaften von Erdalkalimetallen sind vielfältig nutzbar. Magnesium oxidiert sofort an der Luft, bildet dann aber eine luftundurchlässige Schicht. Daher wird es gern as Legierung im Flugzeugbau verwendet. Wenn es brennt, ist es nicht ...hier weiterlesen

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Film: Kalkkreislauf (technisch) - (Inklusive Gehörlosen-Fassung)

Kalkstein wird unter Tage gefördert und zur Weiterverarbeitung auf 1000 Grad Celsius erhitzt. Das Kohlendioxid löst sich daraus, und es bleibt ätzendes Kalziumoxid. Mit Wasser reagiert es zu ätzendem Kalziumhydroxid, auch Löschkalk genannt. Vermischt man Löschkalk mit Sand, entsteht daraus Mörtel. Fügt man Wasser hinzu und lässt Luft an das Gemisch, entsteht wieder Kalziumkarbonat. Es verbindet sich mit dem Sand. Wenn das Wasser verdunstet, wird der Mörtel hart: Aus dem Löschkalk wird wieder Kalkstein. Wegen dieser Eigenschaft wird Kalk schon seit dem Altertum im Bau verwendet. Beliebt ist auch Kalkmilch als natürlicher Baustoff:...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Harnstoffsynthese - (Inklusive Gehörlosen-Fassung)

Organische Stoffe, so lautete lange Zeit eine als Wahrheit angenommene These, können nicht aus anorganischen hergestellt werden. Die These wurde widerlegt, als es Friedrich Wöhler im Jahr 1828 erstmalig gelang, Harnstoff aus den anorganischen Substanzen Kaliumcyanat und Ammoniumsulfat herzustellen. Dieses gelungene Experiment markiert den Einstieg in die organische Chemie. Bei Harnstoff handelt es sich um einen weißen, kristallinen Feststoff. Der Film zeigt, wie er mittels der Biuret-Probe bestimmt werden kann. Harnstoff wird in verschiedenen Bereichen verwendet, etwa als Düngemittel in der Landwirtschaft. Er ist Bestandteil einiger Kosmetika und findet in der Pharmaz...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Natrium und Natriumhydroxid - Inklusive Gehörlosen-Fassung

Natrium ist ein besonders reaktionsfreudiges Element und kommt häufig in gebundener Form in der Erdkruste vor. Es handelt sich bei reinem Natrium bei Zimmertemperatur um ein wachsweiches Metall, das man mit dem Messer schneiden kann. Die Schnittstellen reagieren binnen kurzer Frist mit dem Sauerstoff der Luft zu Natriumoxid. In Verbindung mit Wasserdampf entsteht Natriumhydroxid. Der Film zeigt, dass Natrium mit Wasser stark exotherm reagiert. Natriumhydroxid und Wasserstoff entstehen dabei. Verschiedene Eigenschaften von Natriumhydroxid werden genannt. Der Film erklärt, in welcher Form der Stoff in den Handel kommt und nennt einige der Verwendungsmöglichkeiten: Natronlauge...hier weiterlesen

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Film: Iod - Steckbrief - (Inklusive Gehörlosen-Fassung)

Iod zählt zu den Halogenen. Es kommt in der Natur nicht elementar, sondern nur in Verbindungen vor. Reines Iod glänzt metallisch und zeichnet sich dadurch aus, dass es bereits bei leichtem Erwärmen zu lilafarbenem Dampf wird. Es sublimiert also, wird von einem festen Stoff zu einem Gas. Iod hat sieben Elektronen in der Außenhülle und bildet Moleküle aus zwei Atomen. Lässt man es mit Metallen reagieren, entstehen Metalliodide. Halogengase sind giftig für den Menschen, bei höherer Dosis sogar lebensgefährlich. Iod selbst aber ist für den Menschen lebensnotwendig. Es wird gebraucht, um in der Schilddrüse Steuerungshormone herzustel...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Atommasse

In diesem Video wird erläutert, wie es zur Entdeckung der atomaren Struktur der Materie und in der Folge zur Bestimmung der Atommasse kam. Die Begriffe relative und absolute Atommasse werden erläutert und Anwendungsbeispiele für die Bestimmung relativer Atommassen aufgeführt.hier weiterlesen

Produktion: 2020

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Film: Wasser - Experimente

Gegenstand dieser Filmreihe sind Experimente, die im Unterricht nur mit großem Aufwand durchgeführt werden können, da das Geschehen beispielsweise erst durch Zeitrafferaufnahmen oder entsprechende Beleuchtungstechnik sichtbar wird. Der Film behandelt Wirkung und Auswirkung des kapillaren Aufstiegs von Wasser, Aggregatzustände des Wassers und Dichte und Oberflächenspannung des Wassers anhand gefilmter Experimente. Mit Hilfe extremer Zeitraffer in Verbindung mit Makrooptiken werden die Vorgänge hierbei veranschaulicht. Der Film ist durch Zwischentitel klar gegliedert, so dass die einzelnen Experimente auch alleine eingesetzt werden können. Der Sprechtext ...hier weiterlesen

Produktion: 2004

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Film: Erdalkalimetalle

Keine Elementargruppe außer den Alkalimetallen ist reaktionsfreudiger als die Erdalkalimetalle. Zu ihnen gehören Beryllium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium und Radium. Beryllium kommt in der Natur als Element vor, alle anderen treten nur gebunden auf, vornehmlich in der Erdkruste. In der äußeren Hülle haben Erdalkalimetalle zwei Elektronen. Sie reagieren mit Luft und Wasser sehr schnell. Der Film zeigt, auf wie vielfältige Art die besonderen Eigenschaften von Erdalkalimetallen nutzbar sind: Oxidiert Magnesium mit Luft, bildet es eine luftundurchlässige Schicht. Es bietet sich als Legierung im Flugzeugbau an. Brennendes Magnesium kann man nicht mit Wasser löschen, weshalb Taucher es ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Gemische

Die meisten Elemente, die uns aus dem Periodensystem bekannt sind, kommen in der Natur nicht in Reinform vor. Sie sind enthalten in Gemischen in fester, flüssiger oder gasförmiger Form. Das Gemisch ist homogen, wenn die einzelnen Bestandteile nicht mehr erkennbar sind. In heterogenen Gemischen sind sie unterscheidbar. Als Beispiel für ein homogenes Gasgemisch wird die Erdatmosphäre genannt, als Beispiel für ein festes homogenes Gemisch eines Metalllegierung. Flüssige homogene Mischungen heißen Lösungen. Heterogene Mischungen aus Feststoffen sind Gemenge, aus Feststoffen und Flüssigkeiten Suspensionen und solche aus nicht lösbaren Flüssigkeiten Emulsionen. Enthält Gas kleine Feststoffe, ha...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Herstellung von Eisen

In der Natur ist Eisen in mineralischen Erzen wie Hämatit und Magnetit gebunden, die beide Oxide sind. Möchte man Eisen aus ihnen gewinnen, müssen sie im industriellen Hochofen verhüttet werden. Man führt eine Reduktion mit Sauerstoff und Kohle durch, um das Eisen aus dem Erz herauszulösen und in Reinform zu erhalten. Der Film erläutert den Aufbau eines industriellen Hochofens und die einzelnen Schritte, mit denen Eisen gewonnen wird. Durch die Beschickungsklappen oben wird Eisenerz mit Koks und Kalkstein eingefüllt. Erreichen die Stoffe die Reaktionszone, reagieren sie miteinander. In den sehr hohen Temperaturen der Schmelzzone schmelzen Gestein un...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Iod - Steckbrief

Iod ist ein Halogen, das nicht in elementarer Form, sondern nur gebunden in der Natur vorkommt. Schon bei leichtem Erwärmen wird es zu lilafarbenem Dampf, sublimiert also von einem Feststoff zu einem Gas. Im festen Zustand glänzt es metallisch. Es bildet Moleküle aus zwei Atomen und hat sieben Elektronen in der Außenhülle. Iod reagiert mit Metallen und bildet Metalliodide. Die für Menschen giftigen Halogengase können je nach Dosis sogar lebensgefährlich sein. Gleichzeitig braucht der menschliche Körper aber Iod, damit die Schilddrüse Steuerungshormone herstellen kann. Wir nehmen es über die Nahrung zu uns, zum Beispiel durch Salz, Krustentiere und Fisch. Es gibt mehrere verschiedene Mögli...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Kalk und Wasserhärte

Sogenanntes hartes Wasser erkennt man an weißen Ablagerungen an Wasserhähnen. Mit der Wasserhärte wird die Konzentration von Magnesium- und Kalziumionen im Wasser gemessen. Wenn das Wasser durch den Boden und Gestein fließt, löst es Mineralien. Es enthält Kohlenstoffdioxid, das mit Kalzium zu Kalziumhydrogenkarbonat reagiert. Die Umkehrreaktion erfolgt, wenn das Wasser erhitzt wird, etwa in einem Wasserkocher, in dem dann Kalkrückstände bleiben. Der Boden, durch den das Wasser fließt, bestimmt seine Härte. Der Film demonstriert, wie die Wasserhärte gemessen wird, und erläutert die Tabelle: Als weich gilt der Bereich bis zu 7,3 Grad deutscher Härte, bis 14 Grad erstreckt sich der mittlere ...hier weiterlesen

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Film: Der natürliche Kalkkreislauf

Die Erdatmosphäre enthält neben verschiedenen Gasen auch Spurengase, zu denen Kohlenstoffdioxid zählt. Kommt es mit Wasser in Verbindung, reagiert es zu Kohlensäure und wird über den Regen in Seen und Flüsse gebracht. Hier reagiert die Kohlensäure mit Kalzium aus dem Boden zu Kalziumhydrogenkarbonat, das die Wasserhärte steigert. Beim Erhitzen oder Verdunsten lösen sich aus dem Wasser Kohlenstoffdioxid und Kalk. Der Kalk sammelt sich in Ablagerungen, die wunderbare Formen annehmen können, etwa in Tropfsteinhöhlen. Den Kalk, der bis ins Meer gelangt, nutzen die Krustentiere, um ihre Krusten und Schalen aufzubauen. Wenn diese Tiere sterben, sinken sie auf den Meeresgrund. Hier verrutscht de...hier weiterlesen

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Film: Kohlenstoff - Steckbrief

Die molekulare Grundlage aller Lebewesen sind Kohlenstoffverbindungen. Kohlenstoff zählt zur vierten Hauptgruppe der Elemente und hat zwei Elektronen in der K-Schale und vier in der Außenschale. Er kann sehr viele chemische Verbindungen eingehen, wie der Film an mehreren Beispielen aufzeigt. Aus Kohlenstoff und Sauerstoff wird Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, aus Kohlenstoff und Wasser Kohlensäure. Kohlenstoff bildet mit anderen Stoffen oder sich selbst Ringe und Ketten und kann viele verschieden starke Verbindungen eingehen. Fulleren, Diamant und Grafit sind mineralische Kohlenstoffverbindungen. Grafit ist ziemlich weich, da dir Verbindungen zwischen den Stoffen hier locker angeordnet sin...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Kohlenstoffkreislauf

Der biologische und der geologische Kohlenstoffkreislauf ergeben zusammen den globalen Kohlenstoffkreislauf. Im biologischen Kohlenstoffkreislauf spielen Pflanzen eine wichtige Rolle. Sie nehmen Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und wandeln es im Zuge der Fotosynthese um in Sauerstoff, Zucker und Wasser. Mennschen und Tiere atmen den Sauerstoff und Kohlendioxid aus. Verrottende Pflanzen geben ebenfalls Kohlenstoff frei. Einiger Kohlenstoff aus der Atmosphäre gelangt durch Regen in die Flüsse und Seen, wo er zu Kalziumhydrogenkarbonat reagiert. Dieser Stoff wird von Krustentieren zur Herstellung ihrer Schalen und Krusten verwendet. Kohlenstoffdioxid gelangt dabei ins Meer und wieder in di...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Kristalle

Überall in der Natur kommen Kristalle vor. Druck, Feuchtigkeit und Temperatur haben Einfluss auf die Form, die die Kristalle annehmen. Sie zeigen wiederkehrende Formen, wie der Film anhand eines Kristalls verdeutlicht, der aus Rhomboedern zusammengesetzt ist. Zerkleinert man die einzelnen Teile, haben auch die kleineren Stücke die Form von Rhomboedern. Es wird erklärt, was das Gesetz der Winkelkonstanz besagt, und das Atommodell eines Kristalls gezeigt. Der Film zeigt, wie Kristalle im Labor und in der Natur entstehen: Kühlt man eine gesättigte Lösung herunter, entsteht eine übersättigte Lösung, aus der die nicht mehr lösbaren Salze herauskristallisieren. Wenn Kristalle selten und kostbar...hier weiterlesen

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Film: Kunststoffe aus Erdöl und Erdgas

Die Bausteine für Kunststoffe werden aus den Grundstoffen Erdgas und Erdöl gewonnen. Dabei wird unterschieden zwischen Duroplasten und Thermoplasten. Duroplasten sind auch bei Hitze nur schwer formbar, hart und spröde. Der früheste dieser Kunststoffe war das Bakelit. Thermoplasten können besser gedehnt werden und finden mehr Anwendungsbereiche im Alltag. Der Film zeigt, wie aus Erdgas und Erdöl Monomere gewonnen werden, die sich dann zu Polypeptiden und verschiedenen Stoffen zusammensetzen. Perlon und Nylon sind altbekannt, aber das Polyethylen ist am weitesten verbreitet: Von Verpackungen bis zu Implantaten, von Müllsäcken über Flaschen bis zu Zahnrädern wird aus diesem Stoff fast alles ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Nomenklatur Anorganik

Das Periodensystem hilft bei der eindeutigen Namensfindung für chemische Verbindungen: Da Zahlworte mit Buchstaben und einer Nachsilbe verbunden werden, ist die Bezeichnung für jede Verbindung einzigartig. Die Buchstaben, die Elementen mit Kationen zugeordnet sind, werden laut Nomenklatur vor diejenigen der Elemente mit Anionen gesetzt. Der Wasserstoff bricht diese Regel: Er wird immer zuletzt genannt, außer bei Hydrogenchlorid und Hydrogenfluorid. Die Bezeichnungen sind international nutzbar, da sie auf Latein und Griechisch gehalten sind. Griechische Zahlworte zeigen an, dass Atome mehrfach in der Verbindung enthalten sind. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist die Endsilbe. Elementig...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Oxidation

Die chemische Reaktion von Sauerstoff mit einem chemischen Element wird Oxidation genannt. Diese chemische Verbindung kommt am häufigsten vor: Man braucht Sauerstoff zum Beispiel für Verbrennungen. Aus Sauerstoff und Metallen werden Metalloxide, aus Sauerstoff und Nichtmetallen Nichtmetalloxide. Zu Letzteren zählt Kohlenstoff, der mit Sauerstoff zu Kohlendioxid wird. Ist viel Sauerstoff vorhanden und liegt das andere Element in einer sehr feinen Form vor, können die exothermen Reaktionen sehr stark ablaufen. Völlig ohne Flammen oder Funken hingegen gehen langsame Oxidationen vonstatten, etwa die von Wasser, Eisen und Sauerstoff: Auch Rosten ist eine Oxidation. Auch der menschliche Körper ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Polyreaktionen - Herstellung von Kunststoffen

Sollen Kunststoffe hergestellt werden, müssen Polyreaktionen ablaufen. Bei der Erwärmung ändert das Harz Styrax seine molekulare Struktur und wird zu einer gallertartigen Masse namens Styrol. Dabei handelt es sich um eine organische Verbindung, die ungesättigt ist. Der Vinylrest und der Benzolring der Masse sind instabil, lösen sich leicht auf und verknüpfen sich auch leicht wieder aufs Neue. Es wird gezeigt, wie sich aus den Styrol-Bausteinen Riesenmoleküle bilden, die sogenannten Polymere. Man spricht hier von der Polymerisation. Ist sie abgeschlossen, erhält man das Polysterol. Dieser Kunststoff hält hohe Temperaturen ebenso aus wie Laugen und zahlreiche Säuren. Es wird gezeigt, wie Ny...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Redoxreaktion

Die Reduktion und die Oxidation können gleichzeitig ablaufen. Das wird als Redoxreaktion bezeichnet. Möchte man beispielsweise den Sauerstoff und Eisen trennen, muss eine Reduktion vorgenommen werden, also eine endotherme Reaktion. Kohlenstoff hilft, die Verbindung zu trennen. Wird der Sauerstoff freigesetzt, reagiert er mit dem Kohlenstoff zu Kohlendioxid. Dabei handelt es sich um eine exotherme Reaktion. Der Film beschreibt die Redoxreihe von Metallen, da nicht alle von ihnen Sauerstoff gut annehmen. Unedle Metalle oxidieren, wenn sie mit einem Element zusammengebracht werden, das Sauerstoff abgibt, also einem Oxidationsmittel. Elemente, die Sauerstoff aufnehmen, heißen Reduktionsmittel...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Säure-Base-Indikatoren

Mittels Säure-Base-Indikatoren kann man feststellen, ob eine Lösung basisch oder sauer ist. Die Skala, auf der die pH-Werte gemessen werden, reicht von Null bis 14. Wasser hat einen neutralen pH-Wert von 7. Die Werte von Säuren liegen darunter, die von Basen darüber. Lackmus-Papier wird in Laboren oft für erste Tests genommen, sonst verwendet man Universalindikatoren. Der Film demonstriert, wie man den ausgekochten Saft eines Rotkohls als Indikator nutzen kann: Einige Tropfen werden in Salzsäure, Essig, Wasser, Natriumhydrogenkarbonat, Natronlauge und Ammoniak gegeben. Je nachdem, welchen pH-Wert die Flüssigkeit hat, ändert sich ihre Farbe verschieden stark. In einem weiteren Versuch wird...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Stickstoffkreislauf

Stickstoff ist ein Baustein der Proteine, aus denen unsere DNS besteht, und damit ein essenzielles Element für alles Leben. Die Erdatmosphäre birgt den Großteil dieses Gases. Wir nehmen es über die Atmung nicht auf. Reagiert der Stickstoff durch die Elektrizität bei Gewittern und wird vom Regen in den Boden gebracht, reduzieren Bakterien seine Verbindungen zu Ammoniumionen und Ammoniak. Erstere werden von Pflanzen aufgenommen oder mittels Nitrifikation in Nitrit- und Nitrationen weiterverwandelt. Nehmen Menschen und Tiere pflanzliche Nahrung zu sich, nehmen sie die Stoffe in ihren Organismus auf. Sie gelangen dann durch tierische Exkremente und verrottende Pflanzen wieder in den Boden. H...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Stoffgruppen

Jeder Stoff hat mehrere charakteristische Eigenschaften, die ihn als einer bestimmten Gruppe zugehörig erkenntlich machen. Es wird betrachtet, welchen Aggregatzustand ein Stoff bei 20 Grad Celsius hat, wo seine Schmelztemperatur und wo seine Siede- und Kondensationstemperatur liegt. Die Löslichkeit des Stoffes bei 20 Grad Celsius in 100 Millilitern Wasser ist ebenfalls ein wichtiger Aspekt. Weitere Charakteristika eines Stoffes sind seine Härte und sein metallischer Glanz. Weiterhin können die Stoffgruppen nach der Leitfähigkeit für Strom und Wärme eingeteilt werden. Anhand verschiedener Beispiele nimmt der Film Einordnungen vor: Er zeigt die verschiedenen charakteristischen Merkmale von ...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Treibhauseffekt

Mit dem natürlichen und dem anthropogenen gibt es zwei Arten des Treibhauseffekts. Das Sonnenlicht fällt in Kurzwellen auf die Erde und wird als Langwellenlicht reflektiert, das die Atmosphäre nicht durchdringen kann. Dieser Vorgang wärmt die Atmosphäre und ermöglicht das Leben auf der Erde. Das ist der natürliche Treibhauseffekt. Er wird verstärkt durch den anthropogenen Effekt, der seit dem Beginn der Industrialisierung für einen Temperaturanstieg von 0,74 Grad Celsius gesorgt hat. Wird die Entwicklung nicht gestoppt, wird das Packeis am Nordpol schmelzen. In diesem Fall werden die pazifischen Inseln untergehen und die Meeresströme sich verändern, was sich direkt auf die Fischwanderunge...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Trennverfahren

Um Stoffgemische zu trennen, kann man verschiedene Trennverfahren anwenden. Eine Suspension besteht aus einer Flüssigkeit und einem Feststoff. Sie kann durch Abgießen oder Abschöpfen oder durch die Rotation getrennt werden. Sieben, Klauben oder die Filtration sind Verfahren, die bei der Trennung von Mischungen aus Feststoffen angewandt werden. Bei der Destillation werden Gemische eingedampft oder gekühlt, bis sie kondensieren. Sollen Schwebstoffe aus Flüssigkeiten oder Gas entfernt werden, bietet sich die Adsorption an. Man kann Stoffe auch mit dem Verfahren der Extraktion durch ihre Löslichkeit einem Gemisch entziehen. Um das richtige Trennverfahren anzuwenden, muss man zunächst also die...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Wasser - Das wichtigste Lösungsmittel

Die zwei Wasserstoffatome und das Sauerstoffatom im Wasserstoffmolekül sind in einem Winkel angeordnet, der die elektrische Ladung ungleich verteilt. Das Molekül ist also mit einem Minus- und einem Pluspol dipolar. Daher können sich Wasserstoffmoleküle gut untereinander verketten, was zum Beispiel für die Oberflächenspannung sorgt. Allerdings ist Wasser auch ein guter Reaktionspartner für andere Stoffe. Polare Stoffe lassen sich in Wasser gut lösen, bei unpolaren ist das nicht der Fall. Werden Salze in Wasser aufgelöst, werden ihre Ionen aus dem Kristallgitter herausgebrochen. Damit dies passieren kann, muss die sogenannte Gitterenergie aufgebracht werden. Die Wassermoleküle umgeben die I...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Zink - Steckbrief

In elementarer Form kommt Zink in der Natur kaum vor, dafür ist es in Erzen wie Zinkspat und Zinkblende gebunden. Es handelt sich um ein unedles Metall, da es Protonen abgibt. Eine der vielen Einsatzmöglichkeiten ist der Korrosionsschutz: Oxidiert Zink, bildet es eine luftundurchlässige Schicht. Erst im 17. Jahrhundert wurde es als eigenständiges Metall verwendet. Vorher war es schon lange ein Bestandteil von Kupfer. Der Film nennt typische Eigenschaften des Metalls und zeigt, in wie vielen Bereichen des Alltags es Verwendung findet, vor allem in der Elektrochemie und in Batterien. Als Spurenelement ist Zink für den menschlichen Körper, vor allem für den Stoffwechsel und die Enzymbildung,...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Alkane und Alkene

Kohlenwasserstoffe sind die einfachsten Verbindungen der organischen Chemie. Sie bestehen nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Gesättigte Kohlenwasserstoffe nennt man Alkane, ungesättigte Alkene. Letztere haben jeweils zwei Wasserstoffatome weniger und eine Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen. Der Film stellt die grundlegenden Alkane und Alkene vor, benennt sie und erklärt ihren Aufbau. Einige Eigenschaften der Alkane werden vorgestellt: Die ersten vier sind unter Normalbedingungen gasförmig. Vom Pentan an sind Alkane mit zunehmender Zahl an Kohlenstoffatomen flüssig, ab 17 C-Atomen festförmig. Untereinander sind die hydrophoben Verbindungen mischbar...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Film: Energie aus chemischen Reaktionen

Exotherme und endotherme Reaktionen unterscheiden sich durch die Reaktionsenthalpie, also die Differenz zwischen zugeführter und freigesetzter Energie. Während endotherme Reaktionen mehr Energie benötigen, als sie freisetzen, ist es bei exothermen Reaktionen umgekehrt: Sie benötigen eine gewisse Aktivierungsenergie, um in Gang zu kommen, verlaufen dann aber selbstständig weiter und geben in der Gesamtbilanz mehr Energie ab, als sie benötigen.Der Film erläutert exotherme Reaktionen an den Beispielen der Verbrennung und der Thermitreaktion. Hier wird thermische Energie freigesetzt. Mechanische Energie hingegen wird freigesetzt, wenn die chemische Reaktion ...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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