Lehrplan | Lehrplan Tradisional | Organische Funktionen: Acylhalogenid-Nomenklatur

Ziele

Dauer: (10 - 15 Minuten)

Ziel dieses Abschnitts ist es, die Lernenden darauf vorzubereiten, die IUPAC-Nomenklatur für Säurehalogenide zu verstehen und anzuwenden. Dadurch sollen sie in die Lage versetzt werden, diese Verbindungen korrekt zu identifizieren und zu benennen. Dieser Schritt bildet die Grundlage für das weitere Verständnis der Unterscheidung von Säurehalogeniden gegenüber anderen organischen Verbindungen und unterstützt die Anwendung des Wissens in den späteren Unterrichtsphasen.

Ziele Utama:

1. Den Schülerinnen und Schülern die IUPAC-Nomenklatur für Säurehalogenide vermitteln.

2. Die Benennung von Säurehalogeniden von anderen organischen Verbindungen unterscheiden lernen.

Einführung

Dauer: (10 - 15 Minuten)

Dieser Schritt soll die Lernenden darauf vorbereiten, die IUPAC-Nomenklatur bei Säurehalogeniden zu verstehen und anzuwenden, sodass sie die Verbindungen korrekt erkennen und benennen können. Gleichzeitig wird eine solide Basis geschaffen, um Säurehalogenide klar von anderen organischen Verbindungen zu unterscheiden und das erlernte Wissen in den folgenden Unterrichtseinheiten praktisch umzusetzen.

Wussten Sie?

Wussten Sie, dass Säurehalogenide eine wichtige Rolle in der Arzneimittelherstellung spielen? Zwar wird Aspirin – eines der weltweit am häufigsten eingesetzten Schmerzmittel – aus Acetylsalicylsäure (kein Säurehalogenid, sondern ein Ester) hergestellt, aber in anderen Bereichen, wie der Polymerchemie, sind sie von großer Bedeutung.

Kontextualisierung

Um in das Thema der Benennung von Säurehalogeniden einzuführen, führen Sie die Schülerinnen und Schüler zunächst in die Welt der organischen Verbindungen ein. Erläutern Sie, dass die Organische Chemie eine enorme Vielfalt an Verbindungen kennt und ein standardisiertes Benennungssystem für die wissenschaftliche Kommunikation unerlässlich ist. Säurehalogenide stellen eine spezielle Gruppe dar, die eine Acylgruppe (RCO-) beinhaltet, welche kovalent an ein Halogen (z. B. Cl, Br, I) gekoppelt ist. Diese Verbindungen finden häufig Anwendung in der organischen Synthese und besitzen besondere chemische Eigenschaften, die sie in der Pharma- und Materialindustrie unverzichtbar machen.

Konzepte

Dauer: (45 - 50 Minuten)

Ziel dieses Abschnitts ist, das Verständnis der Schülerinnen und Schüler für die Benennung von Säurehalogeniden zu vertiefen und ihnen eine fundierte Basis für die korrekte Identifizierung und Bezeichnung dieser Verbindungen zu bieten. Zudem sollen sie befähigt werden, Säurehalogenide von anderen organischen Verbindungen klar zu unterscheiden, wodurch das kritische Denken und die Anwendung des Wissens in praktischen Kontexten gefördert werden.

Relevante Themen

1. Definition und Struktur von Säurehalogeniden: Erklären Sie, dass Säurehalogenide organische Verbindungen sind, die eine Acylgruppe (RCO-) enthalten, die mit einem Halogen (z. B. Cl, Br, I) verbunden ist. Veranschaulichen Sie dies anhand von Diagrammen oder Modellen.

2. IUPAC-Nomenklatur: Diskutieren Sie, wie die Benennung von Säurehalogeniden nach IUPAC erfolgt. Dabei wird der Name der zugehörigen Carbonsäure genommen, wobei das Suffix '-oic' durch '-oyl' ersetzt wird und der Name des Halogens angehängt wird. So entsteht beispielsweise aus Essigsäure (CH3COOH) das Acetylchlorid (CH3COCl).

3. Praktische Beispiele: Führen Sie typische Beispiele von Säurehalogeniden an, wie etwa Benzoylchlorid (C6H5COCl) oder Formylchlorid (HCOCl), um die Anwendung der IUPAC-Nomenklatur zu verdeutlichen.

4. Abgrenzung zu anderen Verbindungen: Vergleichen Sie anhand der strukturellen Merkmale und der Benennungsregeln Säurehalogenide mit anderen organischen Stoffklassen wie Alkoholen, Ketonen und Carbonsäuren.

Zur Verstärkung des Lernens

1. Benennen Sie die Verbindung CH3CH2COCl unter Anwendung der IUPAC-Regeln.

2. Wie lautet der Name des Säurehalogenids, das aus Benzoesäure abgeleitet wird?

3. Welche strukturellen und nomenklatorischen Unterschiede bestehen zwischen Acetylchlorid und Methylacetat?

Rückmeldung

Dauer: (20 - 25 Minuten)

In diesem Abschnitt wird das während der Unterrichtseinheit erworbene Wissen gefestigt und überprüft. Die Diskussion der gestellten Fragen gibt den Schülerinnen und Schülern Gelegenheit, Unklarheiten auszuräumen, ihr Verständnis der Nomenklatur zu vertiefen und das Gelernte in neuen Kontexten anzuwenden. Gleichzeitig wird das kritische Denkvermögen gestärkt und die Teilnahme am Unterricht aktiv gefördert.

Diskusi Konzepte

1. Benennen Sie die Verbindung CH3CH2COCl unter Anwendung der IUPAC-Nomenklatur: Die Verbindung CH3CH2COCl leitet sich von Propansäure (CH3CH2COOH) ab. Nach der IUPAC-Regel wird das Suffix '-oic' durch '-oyl' ersetzt und das Halogen angehängt. Somit lautet der korrekte Name Propionylchlorid. 2. Identifizieren und benennen Sie das Säurehalogenid, das von Benzoesäure abgeleitet ist: Aus Benzoesäure (C6H5COOH) entsteht das Säurehalogenid Benzoylchlorid (C6H5COCl), indem '-oic' durch '-oyl' ersetzt und das Halogen dem Namen hinzugefügt wird. 3. Erklären Sie den Unterschied zwischen Acetylchlorid und Methylacetat in Bezug auf Struktur und Nomenklatur: Acetylchlorid (CH3COCl) ist ein Säurehalogenid, da es eine Acylgruppe (RCO-) mit einem direkt verbundenen Halogen (Cl) aufweist. Dagegen ist Methylacetat (CH3COOCH3) ein Ester, bei dem die Acylgruppe an einen Alkoxyrest (R-O) gebunden ist. Die Benennung von Acetylchlorid erfolgt durch Ersetzen von '-oic' mit '-oyl', während bei Estern der Alkylrest vorangestellt und der Säurename mit der Endung '-at' versehen wird.

Schüler motivieren

1. Welche Bedeutung haben Säurehalogenide in der pharmazeutischen Industrie? 2. Wie trägt die IUPAC-Nomenklatur zur Klarheit in der wissenschaftlichen Kommunikation bei? 3. Welche strukturellen Unterschiede bestehen zwischen Säurehalogeniden und Estern? 4. Warum ist es wichtig, den Unterschied zwischen ähnlichen Verbindungen wie Säurehalogeniden und Carbonsäuren zu kennen?

Schlussfolgerung

Dauer: (10 - 15 Minuten)

Dieser Abschlussteil dient dazu, die wichtigsten Inhalte der Lektion noch einmal zusammenzufassen und zu überprüfen, ob alle Schülerinnen und Schüler die wesentlichen Konzepte verstanden haben. Zudem wird der direkte Bezug zwischen theoretischem Wissen und praktischer Anwendung hervorgehoben, um die Relevanz des Gelernten für zukünftige Aufgabenstellungen zu verdeutlichen.

Zusammenfassung

['Säurehalogenide sind organische Verbindungen, die eine Acylgruppe (RCO-) enthalten, die mit einem Halogen (wie Cl, Br, I) verbunden ist.', "Die IUPAC-Nomenklatur für Säurehalogenide wird gebildet, indem der Name der entsprechenden Carbonsäure genommen, '-oic' durch '-oyl' ersetzt und der Name des Halogens angehängt wird.", 'Typische Beispiele für Säurehalogenide sind Acetylchlorid (CH3COCl), Benzoylchlorid (C6H5COCl) und Formylchlorid (HCOCl).', 'Säurehalogenide unterscheiden sich sowohl in ihrer Struktur als auch in der Benennung von anderen organischen Verbindungen wie Alkoholen, Ketonen und Carbonsäuren.']

Verbindung

Während der Unterrichtseinheit wurden theoretische Grundlagen zur Nomenklatur von Säurehalogeniden vermittelt und anhand praktischer Beispiele veranschaulicht. Dadurch wurde der Zusammenhang zwischen Theorie und Praxis deutlich, und es zeigte sich, wie diese Verbindungen in der Organischen Chemie benannt und eingesetzt werden – etwa in der Pharma- und Materialindustrie.

Themenrelevanz

Ein fundiertes Verständnis der Benennung von Säurehalogeniden ist essenziell für eine präzise wissenschaftliche Kommunikation. Da diese Verbindungen in zahlreichen Bereichen, wie der Synthese von Wirkstoffen und der Herstellung moderner Materialien, eine wichtige Rolle spielen, erleichtert die korrekte Nomenklatur ihren praktischen Einsatz und den fachlichen Austausch.