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Liebe Schülerinnen, liebe Schüler, - stark-verlag.de · Atomkraft, Benzin, Biodiesel, Biomasse, Braunkohle, Briketts, Diesel, Erdgas, Erdöl, ... Der alte Name für diese Stoffgruppe

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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.

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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.

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

e Erkläre, weshalb der Rückstand einer Vakuumdestillation unterworfen wird.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Auswertung:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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.