Lektionsplan Teknis | Organische Funktionen: Nomenklatur der Kohlenwasserstoffe

Ziel

Dauer: 10 - 15 Minuten

In dieser Unterrichtsphase sollen die Schülerinnen und Schüler ein fundiertes und praxisnahes Verständnis für die Benennung organischer Verbindungen, speziell von Kohlenwasserstoffen, entwickeln. Mit diesen Kompetenzen können sie ihr erworbenes Wissen später in praktischen und beruflichen Zusammenhängen anwenden, was den Berufseinstieg erleichtert und ein besseres Verständnis der in der chemischen Industrie üblichen Standards und Verfahren ermöglicht.

Ziel Utama:

1. Verstehen, was unter der Benennung einer Verbindung zu verstehen ist.

2. Erlernen, wie man die Hauptkette, eventuelle Seitenketten und Doppel- oder Dreifachbindungen einer Verbindung bestimmt und benennt.

3. Kohlenwasserstoffe richtig benennen.

Ziel Sampingan:

1. Praktische Fähigkeiten zur Identifizierung und Benennung organischer Verbindungen erarbeiten.
2. Die Verbindung zwischen theoretischem Wissen und dessen Anwendung im Berufsleben aufzeigen.

Einführung

Dauer: (15 - 20 Minuten)

Diese Phase soll das Interesse der Lernenden wecken, indem gezeigt wird, welche Relevanz Kohlenwasserstoffe in alltäglichen und beruflichen Kontexten haben. Die Verbindung zwischen Theorie und Praxis motiviert zudem den Lernprozess und lässt die Schüler den Wert der systematischen Nomenklatur erkennen.

Neugierde und Marktverbindung

 Kuriosität: Wussten Sie, dass das Benzin, das im Auto landet, ein Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffe ist? Und Polyethylen, ein weit verbreiteter Kunststoff, wird aus Ethen gewonnen, einem der einfachsten Kohlenwasserstoffe?  Marktbezug: In der petrochemischen, pharmazeutischen und Materialwirtschaft ist die korrekte Benennung von Kohlenwasserstoffen eine wichtige Fähigkeit, die nicht nur die Entwicklung neuer Produkte unterstützt, sondern auch die Kommunikation und Innovationskraft in technischen Bereichen stärkt.

Kontextualisierung

Kohlenwasserstoffe spielen in der organischen Chemie eine zentrale Rolle und sind in zahlreichen Alltagsbereichen präsent. Ob als Kraftstoffe, die unsere Fahrzeuge antreiben, oder als Grundlage für Kunststoffe, die in zahllosen Produkten verwendet werden – ein sicheres Verständnis und die korrekte Benennung dieser Verbindungen sind essenziell für die Entwicklung neuer Technologien und Materialien.

Einstiegsaktivität

 Einstieg: Zeigen Sie ein kurzes Video (3-4 Minuten), das die Bedeutung von Kohlenwasserstoffen im Alltag und in der Industrie veranschaulicht. Anschließend stellen Sie den Schülerinnen und Schülern die Frage: Wie würde sich unser Alltag ohne Kohlenwasserstoffe verändern? Lassen Sie diese Frage in Partnerarbeit für etwa 2 Minuten diskutieren und anschließend im Plenum vorstellen.

Entwicklung

Dauer: 45 - 50 Minuten

Ziel dieser Phase ist es, das theoretisch erlernte Wissen durch praktische Übungen zu festigen. Durch das Bauen und Benennen von Molekülmodellen wird den Lernenden die Möglichkeit gegeben, die IUPAC-Regeln konkret anzuwenden, was das Verständnis und die langfristige Erinnerung unterstützt.

Themen

1. Benennung von Kohlenwasserstoffen: Alkane, Alkene und Alkine

2. Festlegung der Hauptkette

3. Benennung von Seitenketten und Mehrfachbindungen

4. IUPAC-Regeln zur systematischen Namensgebung

Gedanken zum Thema

Animieren Sie die Schülerinnen und Schüler zu einer Reflexion über die Bedeutung einheitlicher Benennungssysteme in der Chemie. Diskutieren Sie: Wie würde die wissenschaftliche Kommunikation aussehen, wenn es in jedem Land unterschiedliche Nomenklatursysteme gäbe? Leiten Sie so eine Diskussion ein, die aufzeigt, wie Standardisierungen den fachübergreifenden Informationsaustausch und technologische Fortschritte fördern.

Mini-Herausforderung

Maker Challenge: Molekülmodelle bauen und benennen

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen und konstruieren mit molekularen Modellbausätzen verschiedene Kohlenwasserstoffe. Anschließend muss jede Gruppe die erstellten Verbindungen unter Beachtung der IUPAC-Regeln korrekt benennen.

1. Teilen Sie die Klasse in Gruppen von 3 bis 4 Schülern ein.

2. Verteilen Sie molekulare Modellbausätze an jede Gruppe.

3. Geben Sie jeder Gruppe eine Liste mit Kohlenwasserstoffen, die sie modellieren sollen (z.B. Ethan, Propen, Butan, Ethin).

4. Nach dem Bau notiert jede Gruppe den offiziellen IUPAC-Namen zu jedem Molekül auf einem Blatt Papier.

5. Lassen Sie die Gruppen ihre Modelle und die dazugehörigen Namen im Plenum vorstellen und den Benennungsprozess erläutern.

Praktische Fähigkeiten im Aufbau von Molekülmodellen und in der Anwendung der IUPAC-Nomenklatur erwerben.

**Dauer: 30 - 35 Minuten

Bewertungsübungen

1. Präsentieren Sie Beispiele von Kohlenwasserstoffen und fordern Sie die Schüler auf, die entsprechenden IUPAC-Namen zu notieren (z.B. C4H10, C3H6, C2H2).

2. Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler anhand von an der Tafel gezeichneten Strukturformeln die Hauptkette und eventuelle Seitenketten identifizieren.

3. Üben Sie, Kohlenwasserstoffe mit unterschiedlichen Mehrfachbindungen und Seitenketten zu benennen, indem Sie die Strukturformeln vorgeben.

Fazit

Dauer: (15 - 20 Minuten)

Diese Abschlussphase zielt darauf ab, das Gelernte durch kritische Reflexion zu festigen. Durch die gemeinsame Zusammenfassung der Kerninhalte wird das Verständnis vertieft und die Bedeutung der chemischen Nomenklatur im wissenschaftlichen und beruflichen Kontext hervorgehoben.

Diskussion

 Diskussion: Führen Sie eine abschließende Diskussion, in der die Schülerinnen und Schüler ihre Erfahrungen mit der Benennung von Kohlenwasserstoffen und dem Bau der Molekülmodelle teilen. Bitten Sie sie, über die Herausforderungen zu berichten und zu reflektieren, wie die Theorie in die Praxis übertragen wurde.

Zusammenfassung

 Zusammenfassung: Fassen Sie die zentralen Punkte des Unterrichts zusammen – die Bedeutung der systematischen Benennung von Kohlenwasserstoffen, die IUPAC-Regeln für Alkane, Alkene und Alkine, sowie die Bestimmung der Hauptkette und Seitenketten. Heben Sie hervor, wie dieses Wissen in der Praxis, vor allem in der chemischen Industrie, Anwendung findet.

Abschluss

 Schlusswort: Erklären Sie den Schülerinnen und Schülern, wie der Unterricht Theorie, Praxis und reale Anwendungen miteinander verknüpft hat. Betonen Sie, dass die Standardisierung in der chemischen Nomenklatur nicht nur für die Wissenschaft, sondern auch für Bereiche wie Petrochemie, Pharmazie und Materialforschung von grundlegender Bedeutung ist. Danken Sie der Klasse für die aktive Teilnahme und unterstreichen Sie die Relevanz des Themas für ihre zukünftigen beruflichen Wege.