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Orientierungsbereich (Sprungmarken)

Grundkurs Qualifikationsphase Q 2 – Unterrichtsvorhaben III

Thema/Kontext: Bunte Kleidung

Basiskonzepte (Schwerpunkt):

Basiskonzept Struktur – Eigenschaft

Basiskonzept Energie

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:

Die Schülerinnen und Schüler können

Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen:

  • Phänomene und Sachverhalte im Zusammenhang mit Theorien, übergeordneten Prinzipien und Gesetzen der Chemie beschreiben und erläutern (UF1).
  • chemische Sachverhalte und Erkenntnisse nach fachlichen Kriterien ordnen und strukturieren (UF3).

Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung:

  • Modelle entwickeln sowie mithilfe von theoretischen Modellen, mathematischen Modellierungen, Gedankenexperimenten und Simulationen chemische Prozesse erklären oder vorhersagen (E6).
  • bedeutende naturwissenschaftliche Prinzipien reflektieren sowie Veränderungen in Denk- und Arbeitsweisen in ihrer historischen und kulturellen Entwicklung darstellen (E7).

Kompetenzbereich Kommunikation:

  • chemische Sachverhalte und Arbeitsergebnisse unter Verwendung situationsangemessener Medien und Darstellungsformen adressatengerecht präsentieren (K3).

Kompetenzbereich Bewertung:

  • begründet die Möglichkeiten und Grenzen chemischer und anwendungsbezogener Problemlösungen und Sichtweisen bei innerfachlichen, naturwissenschaftlichen und gesellschaftlichen Fragestellungen bewerten (B4).

Inhaltsfeld: Organische Produkte – Werkstoffe und Farbstoffe

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Farbstoffe und Farbigkeit

Zeitbedarf: ca. 20 Std. à 45 Minuten

Thema/Kontext: Bunte Kleidung

Inhaltsfeld: Organische Produkte – Werkstoffe und Farbstoffe

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Organische Verbindungen und Reaktionswege
  • Farbstoffe und Farbigkeit

Zeitbedarf: 20 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:

  • UF1 Wiedergabe
  • UF3 Systematisierung
  • E6 Modelle
  • E7 Arbeits- und Denkweisen
  • K3 Präsentation
  • B4 Möglichkeiten und Grenzen

Basiskonzept (Schwerpunkt):

Basiskonzept Struktur – Eigenschaft,

Basisikonzept Energie

Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans

Die Schülerinnen und Schüler ….

Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Verbindliche Absprachen

Didaktisch-methodische Anmerkungen

Farbige Textilien

  • Farbigkeit und Licht
  • Absorptionsspek-trum
  • Farbe und Struktur

erläutern Zusammenhänge zwischen Lichtabsorption und Farbigkeit fachsprachlich angemessen (K3).

werten Absorptionsspektren fotometrischer Messungen aus und interpretieren die Ergebnisse (E5)

Bilder: Textilfarben – gestern und heute im Vergleich

Erarbeitung: Licht und Farbe, Fachbegriffe

Experiment: Fotometrie und Absorptionsspektren

Arbeitsblatt: Molekülstrukturen von farbigen organischen Stoffen im Vergleich

Der Benzolring

  • Struktur des Benzols
  • Benzol als aromatisches System
  • Reaktionen des Benzols
  • Elektrophile Substitution

beschreiben die Struktur und Bindungsverhältnisse aromatischer Verbindungen mithilfe mesomerer Grenzstrukturen und erläutern Grenzen dieser Modellvorstellungen (E6, E7).

erklären die elektrophile Erstsubstitution am Benzol und deren Bedeutung als Beleg für das Vorliegen eines aromatischen Systems (UF1, UF3).

Film: Das Traummolekül - August Kekulé und der Benzolring (FWU)

Molekülbaukasten: Ermittlung möglicher Strukturen für Dibrombenzol

Info: Röntgenstruktur

Erarbeitung: elektrophile Substitution am Benzol

Arbeitsblatt: Vergleich der elektrophilen Substitution mit der elektrophilen Addition

Trainingsblatt: Reaktionsschritte

Gelegenheit zur Wiederholung der Reaktionsschritte aus Q1

Vom Benzol zum Azofarbstoff

  • Farbige Derivate des Benzols
  • Konjugierte Doppelbindungen
  • Donator-/ Akzeptorgruppen
  • Mesomerie
  • Azogruppe

erklären die Farbigkeit von vorgegebenen Stoffen (u.a. Azofarbstoffe) durch Lichtabsorption und erläutern den Zusammenhang zwischen Farbigkeit und Molekülstruktur mithilfe des Mesomeriemodells (mesomere Grenzstrukturen, Delokalisation von Elektronen, Donator-/ Akzeptorgruppen) (UF1, E6).

erklären vergleichend die Struktur und deren Einfluss auf die Farbigkeit ausgewählter organischer Farbstoffe (u.a. Azofarbstoffe) (E6).

Lehrerinfo: Farbigkeit durch Substituenten

Einfluss von Donator-/ Akzeptorgruppen, konjugierten Doppelbindungen

Erarbeitung: Struktur derAzofarbstoffe

Arbeitsblatt: Zuordnung von Struktur und Farbe verschiedener Azofarbstoffe

Welche Farbe für welchen Stoff?

  • ausgewählte Textilfasern
  • bedeutsame Textilfarbstoffe
  • Wechselwirkung zwischen Faser und Farbstoff
  • Vor- und Nachteile bei Herstellung und Anwendung

erklären Stoffeigenschaften mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen (u.a. Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Kräfte, Wasserstoffbrücken) (UF3, UF4).

beurteilen Nutzen und Risiken ausgewählter Produkte der organischen Chemie unter vorgegebenen Fragestellungen (B4).

recherchieren zur Herstellung, Verwendung und Geschichte ausgewählter organischer Verbindungen und stellen die Ergebnisse adressatengerecht vor (K2, K3).

Lehrerinfo: Textilfasern

Arbeitsteilige Gruppenarbeit:

Färben von Textilien, u.a. mit Indigo, einem Azofarbstoff

Erstellung von Plakaten

Rückgriff auf die Kunststoffchemie (z.B. Polyester)

Möglichkeiten zur Wiederholung und Vertiefung:

  • pH-Wert und der Einfluss auf die Farbe
  • zwischenmolekulare Wechselwirkungen
  • Herstellung und Verarbeitung von Kunststoffen

Diagnose von Schülerkonzepten:

· Trainingsblatt zu Reaktionsschritten

Leistungsbewertung:

· Klausur, Präsentation der Gruppenergebnisse

Beispielhafte Hinweise zu weiterführenden Informationen:

Zahlreiche Informationen zu Farbe und Farbstoffen sind z.B. im folgenden Lexikon zusammengestellt:

http://www.seilnacht.com/Lexikon/FLexikon.htm

Auch zu aktuelleren Entwicklungen findet man Material:

http://www.max-wissen.de/Fachwissen/show/0/Heft/funktionelle+Farben.html

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© 2019 Qualitäts- und UnterstützungsAgentur - Landesinstitut für Schule - Letzte Änderung: 19.12.2013