Die Nomenklatur organischer Verbindungen - School

Unterrichtsmaterialien in digitaler und in gedruckter Form
Auszug aus:
Die Nomenklatur organischer Verbindungen - ein Übungszirkel
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4. 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
W
as haben Kerzen, Plastiktüten,
Benzin
und
Campinggas
gemeinsam? Sie alle bestehen aus
Kohlenwasserstoffen!
Bei
der
Vielzahl
möglicher Kohlenwasserstoffverbindungen ist
es schwer, den Überblick zu behalten.
Foto: Thinkstock/ Blend Images
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:
Übungsmaterial
Wer gehört zu wem?
Alkanen
Dominospiel zu den
können die wichtigsten Alkane, Alkene und
Alkine
anhand
ihrer
Strukturformeln
benennen.
Isomerie
können Strukturformeln der gängigsten
Alkane, Alkene und Alkine zeichnen.
Nur noch ein Platz frei
können Modelle der wichtigsten Alkane,
Alkene
und
Alkine
mit
dem
Molekülbaukasten bauen.
6 RAAbits Realschule Chemie März 2014
alles wird umgeordnet
Doppelt hält besser
der Alkene
die homologe Reihe
die Alkine
Würfelspiel: Ein Kessel voller
Kohlenwasserstoffe
Lernkarten
Alkane
VII/A
Organische Verbindungen
4. Nomenklatur organischer Verbindungen (Kl. 9/10)
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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
gesättigte Kohlenwasserstoffe
ALKANE
ringförmige (cyclische)
Kohlenwasserstoffe
ungesättigte Kohlenwasserstoffe
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.
6 RAAbits Realschule Chemie März 2014
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4. 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.
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