Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form. Auszug aus: Die Nomenklatur organischer Verbindungen

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1 Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form Auszug aus: Die Nomenklatur organischer Verbindungen Das komplette Material finden Sie hier: School-Scout.de

2 Die Nomenklatur organischer Verbindungen ein Übungszirkel Ein Beitrag von Günther Lohmer, Leverkusen Mit Illustrationen von Wolfgang Zettlmeier Das Wichtigste auf einen Blick Einführung Die Einheit im Überblick Tipp: können Sie innerhalb der verlinkten Word-Datei mittels der blauen Pfeile in dieser Symbolleiste vor- und zurückspringen:

3 Foto: Thinkstock/ Blend Images 2 von Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10) Organische Verbindungen VII/A Die Nomenklatur organischer Verbindungen ein Übungszirkel Ein Beitrag von Günther Lohmer, Leverkusen Mit Illustrationen von Wolfgang Zettlmeier Was haben Kerzen, Plastiktüten, Benzin und Campinggas gemeinsam? Sie alle bestehen aus Kohlenwasserstoffen! Bei der Vielzahl möglicher Kohlenwasserstoffverbindungen ist es schwer, den Überblick zu behalten. Dieser Übungszirkel sorgt auf spielerische Art und Weise dafür, dass Ihre Schüler Kohlenwasserstoffverbindungen richtig einteilen und benennen können. Mithilfe von einem Domino- und Würfelspiel, Lückentexten, Lernkarten und dem Einsatz des Molekülbaukastens erarbeiten sich die Schüler deren Systematik und Nomenklaturregeln. Grundlage der organischen Chemie sind Kohlenwasserstoffverbindungen. In dieser Unterrichtseinheit lernen Ihre Schüler, diese zu benennen. Das Wichtigste auf einen Blick Klasse: 9/10 Dauer: 7 Stunden (Minimalplan: 4) Kompetenzen: können die wichtigsten Alkane, Alkene und Alkine anhand ihrer Strukturformeln benennen. können Strukturformeln der gängigsten Alkane, Alkene und Alkine zeichnen. können Modelle der wichtigsten Alkane, Alkene und Alkine mit dem Molekülbaukasten bauen. Übungsmaterial Wer gehört zu wem? Alkanen Isomerie Doppelt hält besser der Alkene Dominospiel zu den alles wird umgeordnet Nur noch ein Platz frei Würfelspiel: Ein Kessel voller Kohlenwasserstoffe Lernkarten Alkane die homologe Reihe die Alkine

4 VII/A Organische Verbindungen 4. Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10) 3 von 31 Was Sie zum Thema wissen müssen Die Stoffklassenübersicht Aufgrund der zahlreichen organischen Verbindungen ist eine systematische Gruppeneinteilung der Kohlenwasserstoffverbindungen sinnvoll und erforderlich. Zur Systematisierung betrachtet man zunächst das eigentliche Kohlenstoffgerüst, um dann in den weiteren Schritten die sogenannten funktionellen Gruppen zu berücksichtigen. Aus didaktischer Sicht beschränken wir uns hier nur auf die kettenförmigen Anordnungen (sogenannte acyclische Verbindungen). Die Übersicht zeigt, wie die einzelnen Kohlenwasserstoffverbindungen in Gruppen eingeordnet werden. Kohlenwasserstoffe kettenförmige (acyclische) Kohlenwasserstoffe ringförmige (cyclische) Kohlenwasserstoffe gesättigte Kohlenwasserstoffe ungesättigte Kohlenwasserstoffe ALKANE Verbindungen mit C=C-Doppelbindung Verbindungen mit C -Dreifachbindung ALKENE ALKINE Kohlenwasserstoffverbindungen mit ausschließlich Einfachbindungen: Alkane Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer oder mehreren Doppelbindung(en): Alkene Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer oder mehreren Dreifachbindung(en): Alkine Der rote Faden die Nomenklatur Bei der Vielzahl der möglichen Kohlenwasserstoffverbindungen bedarf es eines einheitlichen Systems, damit die Verbindungen korrekt bezeichnet werden und Missverständnisse ausgeschlossen sind. Aus diesem Grunde wurde 1919 die IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) gegründet. Die IUPAC hat ein Regelwerk erstellt, nach dem die Kohlenwasserstoffverbindungen weltweit einheitlich bezeichnet werden.

5 4 von Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10) Organische Verbindungen VII/A Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung Voraussetzungen der Lerngruppe Voraussetzungen sind die Kenntnis der Bezeichnung der geradkettigen Alkane mit C-Atomzahlen von 1 bis 10 bzw. die homologe Reihe der n-alkane. Mithilfe von Arbeitsblatt M 1 wird dieses Wissen aber wiederholt. Die Schülerinnen und Schüler * sollten außerdem wissen, dass Kohlenwasserstoffe nur aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Außerdem sollte Ihrer Klasse bekannt sein, dass Kohlenstoff vierwertig und Wasserstoff einwertig ist. Die Begriffe Einfachbindung, Doppelbindung und Dreifachbindung sowie gesättigte und ungesättigte Verbindungen sollten im Unterricht bereits eingeführt worden sein. Eine weitere Voraussetzung ist die Kenntnis, dass Kohlenstoffatome die Eigenschaft besitzen, sich mit weiteren Kohlenstoffatomen zu langen Ketten zu vernetzen. Auch der Umgang mit dem Molekülbaukasten sowie die Unterscheidung zwischen Summen- und Strukturformel sollten Ihrer Klasse vertraut sein. Hinweis Aus Gründen der didaktischen Reduktion wird in dieser Unterrichtseinheit auf die cis/trans-isomerie verzichtet. Die Arbeitsblätter behandeln außerdem nur die Basisregeln; die Nomenklatur von verzweigten Seitenketten wird nicht berücksichtigt. * Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur Aufbau der Unterrichtseinheit Zum Einstieg in die Unterrichtseinheit wiederholen Sie mit Ihren Schülern die homologe Reihe der Alkane mithilfe von Arbeitsblatt M 1. Durch das Dominospiel M 2 festigen die Schüler die Namen und Strukturformeln der geradkettigen Alkane mit C-Atomzahlen von 1 bis 10. In Stunde 2 erarbeiten die Schüler mit Arbeitsblatt M 3 das Thema Isomerie bei gesättigten Kohlenwasserstoffen und üben anhand von verschiedenen Beispielen die Umsetzung der IUPAC-Regeln. Für schwächere Schüler stehen zur Lösung der Aufgaben von Arbeitsblatt M 3 die Tippkarten M 4 bereit. Die Stunden 3 und 4 widmen sich den linearen ungesättigten Kohlenwasserstoffen. M 5 enthält das entsprechende Regelwerk, anhand dessen die Schüler lernen, wie die Namensgebung bei Alkenen erfolgt. Beim Nachbau von drei verschiedenen Alkenen mithilfe des Molekülbaukastens (Arbeitsblatt M 6) visualisieren die Schüler selbstständig ihr neu erworbenes Wissen. Nachdem die Schüler das Prinzip der Doppelbindung bei den Alkenen verstanden haben, lernen sie in Stunde 5 die Gruppe der Alkine mit dem Arbeitsblatt M 7 kennen, die ebenfalls zu den linearen ungesättigten Kohlenwasserstoffen gehört. M 7 enthält einen Lückentext, den die Schüler auch als Hausaufgabe lösen können. Üben In Stunde 6 wird das Spiel M 8 als Highlight der Lerneinheit eingesetzt. In lockerer und fairer Wettkampfatmosphäre vertiefen die Schüler ihr erlangtes Wissen. Die Lernkarten M 9 dienen der selbstständigen Wiederholung in der 7. Stunde oder zu Hause.

6 VII/A Organische Verbindungen 4. Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10) 5 von 31 Angebote zur Differenzierung Alle Arbeitsblätter dieser Unterrichtseinheit werden von den Schülern selbstständig bearbeitet und ermöglichen ihnen somit, im eigenen Lerntempo vorzugehen. Bei dem Dominospiel M 2 können Zweierteams aus einem stärkeren und einem schwächeren Schüler zusammenarbeiten. So haben Schüler mit Verständnisproblemen immer einen Ansprechpartner und stärkere Schüler prägen sich das neue Wissen beim Erklären ein. Material M 3 bietet sowohl die Möglichkeit der Einzel- als auch der Teamarbeit. Schwächere Schüler erhalten Unterstützung in Form der Tippkarten M 4. Beim Arbeiten mit dem Molekülbaukasten M 6 können stärkere Schüler weitere Kohlenwasserstoffverbindungen konstruieren, sodass auch schwächere Schüler die Zeit haben, sich ein räumliches Bild der Kohlenwasserstoffverbindungen zu machen. Für den Lückentext auf Arbeitsblatt M 7, werden für schwächere Schüler die Lösungsworte separat bereitgestellt, während stärkere Schüler den Lückentext ohne Hilfestellung lösen können. Die Lernkarten M 9 können die Schüler auch zu Hause zur Vorbereitung auf eine Klassenarbeit einsetzen; damit prägen sich auch die schwächeren Schüler durch ständige Wiederholung das Wissen dauerhaft ein. Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler Die Schüler können die wichtigsten Alkane, Alkene und Alkine anhand ihrer Strukturformeln benennen. können Strukturformeln der gängigsten Alkane, Alkene und Alkine zeichnen. können Modelle der wichtigsten Alkane, Alkene und Alkine mit dem Molekülbaukasten anfertigen. können im Team zielorientiert und kompetent arbeiten. Medientipps Literatur Dörrenbacher, Alfred: IUPAC-Regeln und DIN-Normen im Chemieunterricht. Aulis Verlag Deubner. Köln Seten. Das Buch deckt die gesamten für den Chemieunterricht relevanten IUPAC-Regeln und DIN- Normen in den verschiedenen Teildisziplinen der Chemie ab. Es ist sehr ausführlich, übersichtlich, gut gegliedert und enthält zahlreiche Beispiele. Alxneit, Halldis u. a.: Chemie Interaktiv. Gesamtband Sekundarstufe I. Cornelsen Verlag. Berlin S In diesem Buch bekommt man einen guten Einblick in die Welt der Kohlenwasserstoffe. Gut illustriert sind verschiedene Moleküle. Ferner veranschaulicht das Buch, wo überall im Alltag Kohlenwasserstoffe vorkommen. Internetadressen Sehr gute und ausführliche Darstellung der Alkane. Die Webseite ist klar strukturiert und didaktisch gut aufgebaut. Diese Seiten geben einen umfassenden Überblick über die Kohlenwasserstoffe. Sie enthalten Strukturformeln, eine Übersicht der homologen Reihe der Alkane und eine Vielzahl weitergehender Informationen.

7 6 von Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10) Organische Verbindungen VII/A Die Einheit im Überblick AB = Arbeitsblatt TK = Tippkarte LEK = Lernerfolgskontrolle SP = Spiel Stunde 1: Alkane Kohlenwasserstoffe mit Einfachbindung M 1 (AB) Alkane Kohlenwasserstoffe mit Einfachbindung M 2 (SP) Wer gehört zu wem? Dominospiel zu den Alkanen Lösungsblatt (halber Klassensatz) Stunde 2: Isomerie M 3 (AB) Isomerie alles wird umgeordnet M 4 (TK) Isomerie Tippkarten Stunden 3 4: Alkene Kohlenwasserstoffe mit Doppelbindung M 5 (AB) Doppelt hält besser die homologe Reihe der Alkene M 6 (AB) Die homologe Reihe der Alkene teste dich selbst! 1 Molekülbaukasten (viertel Klassensatz) Stunde 5: Alkine Kohlenwasserstoffe mit Dreifachbindung M 7 (AB) Nur noch ein Platz frei die Alkine Stunde 6: Lernerfolgskontrolle mit Würfelspiel M 8 (AB) Ein Kessel voller Kohlenwasserstoffe Spielregeln M 8 (Karten) Ein Kessel voller Kohlenwasserstoffe Frage- und Begriffskarten M 8 (Karten) Ein Kessel voller Kohlenwasserstoffe Lösungskarten M 8 (SP/LEK) Ein Kessel voller Kohlenwasserstoffe Spielplan 1 Satz Fragekarten (pro Gruppe) 1 Satz Begriffskarten (pro Gruppe) 1 Spielplan (pro Gruppe) 1 Stoppuhr (pro Gruppe) 1 Schere (pro Gruppe) Klebstoff oder Büroklammern (im Klassensatz) 1 Würfel (pro Gruppe) 1 Cent-Münze (im Klassensatz) Stunde 7: M 9 (Karten/LEK) Lernerfolgskontrolle mit Lernkarten Alkane Die Lernkarten Alkane 1 Molekülbaukasten (viertel Klassensatz) Minimalplan Sie können die Unterrichtseinheit um zwei Stunden verkürzen, wenn Sie Arbeitsblatt M 7 sowie die Lernkarten M 9 als Hausaufgabe oder als Zusatzmaterial für schnellere Schüler einsetzen. Sofern Sie M 7 als Hausaufgabe vergeben, ist es erforderlich, dass die Schüler das Thema Einfachbindung und Doppelbindung gut verstanden haben. Eine weitere Stunde sparen Sie ein, wenn Sie auf das Spiel M 8 verzichten.

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