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Liebe Schülerinnen, liebe Schüler,liebe Lehrerinnen, liebe Lehrer,
dieses Arbeitsheft führt an ein neues großes Teilgebiet der Chemie – die organische Chemie – heran.
Anhand abwechslungsreicher Aufgaben, die schrittweise mit der neuen Begrifflichkeit sowie den Eigenschaften und Besonderheiten der organischen Stoffklassen vertraut machen, können die im Unterricht vermittelten Inhalte wiederholt und vertieft werden. Dabei sind zahlreiche Aufgaben so konzipiert, dass sie nicht allein chemisches Wissen abfragen, sondern gleich- zeitig einen Bogen zu der Erfahrungswelt der Schüler spannen.
Kleine Experimente, bei denen meist auf einfache, haushaltsübliche Materialien zurück- gegriffen werden kann, ermöglichen neben der theoretischen auch die praktische Reflexion der Lehrinhalte.
Durch den Einsatz vielfältiger Methoden wird die Entwicklung von Kompetenzen, wie z. B. die Fähigkeit zur Informationsbeschaffung, die Lesekompetenz oder die Fähigkeit zur differen -zierten Modellbildung, altersgemäß gefördert.
Viel Spaß bei der Verwendung dieses Arbeitsheftes!
Frauke Schmitz
Inhaltsverzeichnis
Einführung in die organische Chemie 1Organische Energieträger 8Vom Traubenzucker zum Alkohol 21Vom Alkohol zur Säure 36Ester und Fette 43Kunststoffe 52
Zeichenerklärung
Die Lösung dieser Übung wird ins Heft übertragen.
Zur Lösung dieser Übung wird eine Skizze angefertigt.
Diese Übung beinhaltet ein Experiment.
Diese Übung wird in Partner-/Gruppenarbeit erledigt.
Bei dieser Übung ist Internet-Recherche sinnvoll.
8
Organische Energieträger
1 Sortiere die folgenden Begriffe nach regenerativen und nicht regenerativen Primärenergieträgern
und Sekundärenergieträgern. Kennst du noch weitere?
Atomkraft, Benzin, Biodiesel, Biomasse, Braunkohle, Briketts, Diesel, Erdgas, Erdöl,
Erdwärme, Heizöl, Kohle, Koks, Methan, Propan, Sonnenenergie, Steinkohle, Strom (2×),
Wasserkraft, Wasserstoff (2×), Windenergie
Primärenergieträger Sekundärenergieträger
erneuerbar (regenerativ)
nicht erneuerbar (nicht regenerativ)
2 a Informiere dich, wie Erdöl, Erdgas und Kohle
entstanden sind.
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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b Beschreibe, wie das Erdöl zu Tage gefördert wird. Wo wird heute am meisten Erdöl gefunden
und gefördert?
c Erdölmengen werden normalerweise in „Barrel“ angegeben. Wie vielen Litern entspricht ein
Barrel und wie teuer ist ein Barrel auf dem Weltmarkt im Augenblick?
d Finde heraus, welche Mengen an Erdöl die Bundesrepublik Deutschland pro Jahr verbraucht.
Wie viel davon stammt aus eigener Förderung?
e Wie wird das Erdöl nach Deutschland transportiert? Welche Risiken bergen die Transporte?
Organische Energieträger 9
3 Erdöl ist ein Stoffgemisch, das zum größten Teil aus unterschiedlichen Kohlenwasserstoffen
zusammengesetzt ist. Die Trennung erfolgt über die fraktionierte Destillation.
a Benenne die Stoffeigenschaft, die man sich bei der Trennung der verschiedenen Kohlenwasser-
stoffe zunutze macht.
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
b Beschrifte die abgebildete Destillationskolonne. Gib den Namen und den Siedebereich der
einzelnen Fraktionen an, die aus dem Erdöl gewonnen werden.
c Verwende farbige Stifte (gelb für Gase, rot für Leichtöle, grün für Mittelöle, blau für Schweröle
und schwarz für den hoch siedenden Rückstand) und zeichne den Weg dieser Fraktionen in die
Destillationskolonne ein.
d Handelt es sich bei den gewonnenen Fraktionen um Reinstoffe oder weiterhin um Stoff-
gemische?
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e Erkläre, weshalb der Rückstand einer Vakuumdestillation unterworfen wird.
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36
Vom Alkohol zur Säure
1 Experiment: Veränderung von Wein
Material: Durchführung:
• Glas
• Rotwein
Gieße etwas Rotwein in das Glas und lasse es offen an einem warmen Platz
stehen. Kontrolliere täglich das Aussehen und den Geruch des Ansatzes.
Beobachtung:
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Auswertung:
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Was versteht man unter einer Essigmutter?
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2 Im Labor wird folgender Versuch durchgeführt:
Ein Stück rotes Kupferblech wird über dem Bunsenbrenner so lange erhitzt, bis es schwarz verfärbt
ist. Das noch heiße Blech wird in Ethanol getaucht, wobei das Kupfer seine rötliche Färbung zu-
rückerhält. Wiederholt man den Vorgang mehrere Male, so nimmt man zunächst einen an Klebstoff
erinnernden Geruch wahr und schließlich beginnt es säuerlich stechend zu riechen.
Ergänze die dazugehörigen Reaktionsgleichungen. Reaktion 1:
Reaktion 2:
+
+
CuO
Ethanal
Ethansäure
H C C
OH
O
H
H
H C C
H
O
H
H
Reaktion 3:
+
+
+
+
Vom Alkohol zur Säure 37
3 Vergleiche die Reaktionen in Aufgabe 1 und 2 miteinander. Welche Gemeinsamkeiten, welche
Unterschiede findest du?
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4 Ergänze im Reaktionsschema die Strukturformeln und Namen der Verbindungen (Ethen, Ethanal,
Ethansäure) und gib alle fehlenden Reaktionstypen an.
5 a Setze folgende Begriffe in den Lückentext ein:
Ethanal gehört zu den ____________________________. Der alte Name für diese Stoffgruppe ist ______________________
und steht als Abkürzung für __________________________________________________________________________. Das bedeutet:
Alkohol, dem Wasserstoff entzogen wurde.
Die funktionelle Gruppe ist die _____________________________________________________. Diese Gruppe muss immer
___________________________________________ sein. Alkanale sind __________________________________ Verbindungen, die sich
leicht zur entsprechenden Alkansäure _______________________________________ lassen. Die Namen der
____________________________ werden gebildet, indem man die Silbe -al an den Namen des verwandten
Alkans hängt. Aus Methan wird also _________________________________. Auch die Alkanale bilden eine
________________________________________ Reihe.