Logo Qualitäts- und UnterstützungsAgentur

Startseite Bildungsportal NRW

Orientierungsbereich (Sprungmarken)

Leistungskurs Qualifikationsphase Q2 – Unterrichtsvorhaben III

Thema/Kontext: Farbstoffe im Alltag

Basiskonzepte (Schwerpunkt):

Basiskonzept Struktur – Eigenschaft

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:

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).

Kompetenzbereich Kommunikation:

  • chemische Sachverhalte und Arbeitsergebnisse unter Verwendung situationsangemessener Medien und Darstellungsformen adressatengerecht präsentieren (K3).
  • sich mit anderen über chemische Sachverhalte und Erkenntnisse kritisch-konstruktiv austauschen und dabei Behauptungen oder Beurteilungen durch Argumente belegen bzw. widerlegen (K4).

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: Farbstoffe im Alltag

Inhaltsfeld: Organische Produkte – Werkstoffe und Farbstoffe

Inhaltliche Schwerpunkte:

  • Farbstoffe und Farbigkeit

Zeitbedarf: 20 Std. à 45 Minuten

Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen:

  • UF1 Wiedergabe
  • UF3 Systematisierung
  • E6 Modelle
  • K3 Präsentation
  • K4 Argumentation
  • B4 Möglichkeiten und Grenzen

Basiskonzepte (Schwerpunkte):

Basiskonzept: Struktur – Eigenschaft

Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans

Die Schülerinnen und Schüler ….

Lehrmittel/ Materialien/ Methoden

Verbindliche Absprachen

Didaktisch-methodische Anmerkungen

Farben im Alltag

  • Farbigkeit und Licht
  • Absorptionsspektrum

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

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

Mindmap: Farbe

Erarbeitung: Licht und Farbe, Fachbegriffe

Experiment: Fotometrie und Absorptionsspektren

.

Organische Farbstoffe

  • Farbe und Struktur
  • Konjugierte Doppelbindungen
  • Donator-/ Akzeptorgruppen
  • Mesomerie
  • Azofarbstoffe
  • Triphenylmethanfarbstoffe

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

geben ein Reaktionsschema für die Synthese eines Azofarbstoffes an und erläutern die Azokupplung als elektrophile Zweitsubstitution (UF1, UF3)

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

Arbeitsblatt: Kriterien für Farbigkeit

Einfluss von konjugierten Doppelbindungen bzw. Donator-/ Akzeptorgruppen

Lernaufgabe: Azofarbstoffe

Demonstrationsexperiment: Farbwechsel von Phenolphthalein

Erarbeitung der Strukturen

Schülerexperiment: Synthese von Fluorescein

Wiederholung: elektrophile Substitution

Verwendung von Farbstoffen

  • bedeutsame Textilfarbstoffe
  • Wechselwirkung zwischen Faser und Farbstoff

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

demonstrieren an ausgewählten Beispielen mit geeigneten Schemata den Aufbau und die Funktion „maßgeschneiderter“ Moleküle (K3).

beschreiben und diskutieren aktuelle Entwicklungen im Bereich organischer Werkstoffe und Farbstoffe unter vorgegebenen und selbstständig gewählten Fragestellungen (K4).

erklären Stoffeigenschaften und Reaktionsverhalten mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen (u.a. Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Kräfte, Wasserstoff-brücken (UF3, UF4).

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

Recherche: FarbigeKleidung im Wandel der Zeit

Schülerexperiment: Färben mit Indigo und mit einem Direktfarbstoff

Diskussion und Vergleich

Arbeitsblatt: Textilfasern und Farbstoffe (Prinzipien der Haftung)

Moderne Kleidung:

Erwartungen

Recherche: Moderne Textilfasern und Textilfarbstoffe – Herstellung, Verwendung, Probleme

Erstellung von Postern und Museumsgang

Rückgriff auf die Kunststoffchemie möglich

ggf. weitere Färbemethoden

Wiederholung zwischenmolekularer Wechselwirkungen

z.B. Azofarbstoffe und reduktive Azospaltung

Diagnose von Schülerkonzepten:

· Lernaufgabe

Leistungsbewertung:

· Klausur, Präsentation, Protokolle

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

Zum Seitenanfang

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