Stoffplan GLF Chemie 4Mb

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1 Organische Chemie

2 Stoffplan GLF Chemie 4Mb Theorie: Organische Chemie: -Kohlenwasserstoffe -Aromatische Kohlenwasserstoffe: z.b. Benzol -Organische Sauerstoffverbindungen: z.b. Ethanol -Von der Organik zur Biochemie: Biomoleküle -Synthetische Organische Chemie: Kunststoffe und Klebstoffe -Synthetische Organische Chemie: Tenside und Waschmittel Praktisches: Je nach eurem Interesse und eurer Mitarbeit auch Versuche in der Ganzklasse, da kein Praktikum.

3 Ordne die Stoffe

4 Was? Welche Stoffe gehören zur organischen Chemie? - ursprünglich Stoffe, die von Lebewesen hergestellt wurden (Begriff von 1804) synthetische Herstellung von Harnstoff (Beginn des Wissenschaftszweiges der Organik). - heute: auch andere natürlich Stoffe, die nicht in Lebewesen vorkommen: Erdöl und dessen Abkömmlinge (u.a. Treibstoffe...) - heute: auch künstlich (synthetisch) hergestellte Stoffe: Kunststoffe (Plastik); Tenside (Waschmittel) Allgemein: Die organische Chemie ist die Chemie der Kohlenstoffverbindungen.

5 Organische Chemie ist relevant und sehr viel lebensnäher als die AC - Alle Stoffwechselwege in den Lebewesen, welche von der Biochemie erforscht werden, beruhen auf organischen Molekülen. Bsp.: Abbau von Glucose (allg. Nährstoffe) zur Energiegewinnung - Damit beeinflusst die OC auch Bereiche wie die Biologie, die Medizin und die Lebensmittelchemie. - Die organisch-chemische Industrie stellt wichtige Produkte her: Medikamente, Lebensmittelzusätze, Kunststoffe, Klebstoffe, Farben und Lacke. Bsp.: PET-Flaschen, Süssstoffe...

6 Woraus? Das schöne an der OC ist, dass alle (mehrere Millionen verschiedene) organische Stoffe aus sehr wenigen Atomsorten aufgebaut sind. Hauptbestandteil: Wichtigste Nebenbestandteile: H, N, O, P, S Merkwort: Chnops C Andere Bestandteile: F, Cl, Br, I (Halogene), einige Metalle häufig benutzter Begriff für einfache organische Stoffe: Kohlenwasserstoffe (von allen übrigen Elementen zusammen sind nur einige hunderttausend Verbindungen bekannt)

7 Nachweis der Elemente C, H, N, S - Das Verkohlen von Grillwürsten oder Zucker ist ein Hinweis auf das Vorhandensein von Kohlenstoff C (organische Stoffe zersetzen sich bei hohen Temperaturen; V Verkohlen eines Legosteins). - Welche Stoffe entstehen bei der Verbrennung einer Kerze? Wie können sie nachgewiesen werden? Aus welchen Elementen bestehen sie? - V Beim Verkohlen von Mehl entsteht ein Gas. - V Harnstoff (die erste künstlich hergestellte organische Verbindung) oder alternativ etwas Ei wird mit NaOH erhitzt. - V (Schafs)wolle wird in Bleisalzlösung gekocht.

8 Wie kommt es dazu, dass eine so grosse Vielfalt organischer, auf C aufbauender Stoffe existieren, die nur so wenigen Atomsorten beinhalten?

9 Einstiegsfragen: Sonderstellung des Kohlenstoffes - Welche Bindungsart erlaubt die vielfältigsten Verbindungen? - Wie viele Bindungsmöglichkeiten braucht es, um kettenartige Verbindungen zu erzeugen? - Mit wie vielen Bindungsmöglichkeiten ergeben sich die unterschiedlichsten Ketten? - Wie viele Valenzelektronen besitzt ein Kohlenstoffatom? - Welche Nichtmetalle könnten ähnliche Bindungen eingehen, wie C. - Lies den Text auf S. 287 zur Sonderstellung des Kohlenstoffes und im Anschluss den Text auf dem Infoblatt.

10 Zusammenfassung C - Kohlenstoff ist vierbindig. - Kohlenstoff geht Bindungen mit sich selbst ein --> Bildung langer C-C-Ketten. - Kohlenstoff geht atomare Bindungen mit anderen Nichtmetallen ein (H, N, O, P, S...). - Die Bindung mit Wasserstoff (H) ist sehr reaktionsträge. Organische Stoffe sind bei RT stabil. Viele zersetzen sich aber bei höheren Temperaturen und/ oder sind brennbar.

11 Molymod Aufgabe: Nehmt euch zu zweit einen Molekülbaukasten und baut: - den kleinsten/ leichtesten Kohlenwasserstoff - Kohlenstoffdioxid - Wasser - ein organisches Molekül eurer Wahl

12 Wo kommen organische Moleküle vor? Wie kommt der Chemiker an sie heran, um sie zu untersuchen und zu verwenden?

13 Organische Moleküle können von Lebewesen gebildet werden. Sterben die Lebewesen ab, so bleiben die organischen Moleküle unter bestimmten Umständen erhalten. Lies den Abschnitt auf S. 290 zur Entstehung von Erdgas. Hauptbestandteil von Erdgas ist der einfachste Kohlenwasserstoff Methan. Erdgas

14 Sonstige Vorkommen von Methan - Faulgas/ Sumpfgas: Faulen organischer Stoffe unter Luftabschluss (anaerobe Bakterien; z.b. im Magen der Kuh). - Biogas: gezielte bakterielle Zersetzung organischer Stoffe (Stallmist, Klärschlamm). - Methanhydrate im Meeresboden und im Permafrost von Sibirien. - Reisanbau

15 Biogas Lies den Text im Buch auf S. 292 zum Biogas und versuche die Zeichnung nachvollziehen zu können.

16 Eine einfache organische Verbindung Methan Methan ist der einfachste Kohlenwasserstoff (organische Verbindung aus C und H). Wie viele C- und H-Atome sind im Molekül enthalten? 1. Bestimmung der Molmasse durch Dichtmessung und mit Hilfe des Molvolumens. Resultat: 100ml Methan wiegen 67mg bei Raumtemperatur. 2. Exakte Bestimmung der Zahl der Wasserstoffatome durch Zerlegung von Methan per Lichtbogen oder mit Aluminiumgries in Wasserstoff und Kohlenstoff. Resultat: Es entsteht ein doppelt so grosses Volumen Wasserstoff im Vergleich zum eingesetzten Methan. Kommst du auf die korrekte Molekülformel?

17 Verbrennung von Methan Methan ist ein farb- und geruchloses Gas. Es ist brennbar, unterhält aber die Verbrennung nicht. Mit Sauerstoff bildet es hochexplosive Gemische (Grubenexplosionen). Notiere die RG für die Verbrennung von Methan Ist die Reaktion exo- oder endotherm? Zeichne ein Energiediagramm für die Reaktion. Baue mit dem Molekülbaukasten ein Methanmolekül.