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SVP > 2.7 Alkane, Alkene, Alkohole > Flashcards

2.7 Alkane, Alkene, Alkohole Flashcards

1
Q

Welche Lehrer*innenversuche gibt es zum Thema “Alkane, Alkene, Alkohole”?

A
  • Entflammbarkeit von Alkanen
  • Vergleich der Reaktivität von Alkoholen
  • Nachweis von Doppelbindungen mit Bromwasser
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2
Q

Welche Schüler*innenversuche gibt es zum Thema “Alkane, Alkene, Alkohole”?

A
  • Qualitative Elementaranalyse eines Alkans
  • Flüchtigkeit von Alkanen
  • Löslichkeit von Alkanen
  • Löslichkeit von Alkoholen
  • Funktionelle Gruppe der Alkohole
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3
Q

Welches Hintergrundwissen benötigt man für das Thema “Alkane, Alkene, Alkohole”?

A

Homologe Reihe der Alkane
- Struktur von gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen
- Funktionelle Gruppe von Alkoholen
- Zwischenmolekulare Wechselwirkungen, Polarität
- Nachweisreaktionen (CO2, H2O, Doppelbindungen)
- Verbrennungsreaktionen

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4
Q

Warum ist das Thema “Alkane, Alkene, Alkohole” Relevant für SuS?

A
  • grundlegenden Konzepte, Merkmale und Einsatzmöglichkeiten dieser organischen Verbindungen
  • Alltag: Alkane Bestandteil von Erdgas und Erdöl (Energiequellen), Alkohole Lösungsmittel, Produkte (Desinfektionsmittel, Haushaltsreiniger oder Kosmetika), Ungesättigte Kohlenwasserstoffe in pflanzlichen und tierischen Fetten (ernährung)
  • Zusammenhänge zwischen der Struktur und den Eigenschaften
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5
Q

Was zeigt der Versuch “Entflammbarkeit von Alkanen”?

A

Bei diesem Versuch wird die Tendenz der Eigenschaft der Entflammbarkeit der Alkane anhand von drei unterschiedlich langkettigen Alkanen gezeigt.

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6
Q

Was sind Lernziele des Versuchs “Entflammbarkeit von Alkanen”?

A

Lernziel 1: Die S*S vergleichen und erklären die unterschiedlichen Entflammbarkeiten von n-Pentan, n-Heptan und flüssigem Paraffin in Abhängigkeit der Kohlenstoffkettenlänge mithilfe des Dampf-drucks.

Lernziel 2: Die S*S diskutieren das Rauchverbot an Tankstellen vor dem Hintergrund der Entflammbarkeit von Alkanen.

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7
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Entflammbarkeit von Alkanen”.

A
  • Pentan, Octan und Paraffin in Porzellantiegel und versuchen mit Stab anzuzünden
  • Entfehrnung messen
  • Entflammbarkeit steigt bei kürzerer Kettenlänge (London-Kräfte)
  • Paraffin muss erhitzt werden
  • C5H12(l) + 8 O2(g) → 6 H2O(g) + 5 CO2(g)
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8
Q

Was ist der Unterschied zwischen Brennbarkeit und Entflammbarkeit?

A

Als Brennbarkeit bezeichnet man im allgemeinen Sprachgebrauch die chemische Eigenschaft von gasförmigen, flüssigen und festen Stoffen, mit dem Sauerstoff der Luft unter Freisetzung von Strahlungsenergie bzw. Wärme zu reagieren und nach der Entflammung weiterzubrennen, auch wenn die Zündquelle entfernt wird.

Die Entflammbarkeit ist ein Maß dafür, wie leicht sich ein brennbarer Stoff entzündet

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9
Q

Was ist der Unterschied zwisschen dem Flammpunkt und Zündtemperatur?

A

Der Flammpunkt eines Stoffes ist nach DIN V 14011 die niedrigste Temperatur, bei der sich über einem Stoff ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann.

Die Zündtemperatur (auch Zündpunkt, Selbstentzündungstemperatur, Entzündungstemperatur oder Entzündungspunkt) ist die Temperatur, auf die man einen Stoff oder eine Kontaktoberfläche erhitzen muss, damit sich eine brennbare Substanz (Feststoff, Flüssigkeit, deren Dämpfe oder Gas) in Gegenwart von Sauerstoff ausschließlich aufgrund seiner Temperatur – also ohne Zündquelle wie einen Zündfunken – selbst entzündet.

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10
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Entflammbarkeit von Alkanen”?

A
  • SV/LV
  • Problemexperiment
  • Erarbeitungsexperiment
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11
Q

Was zeigt der Versuch “Vergleich der Reaktivität von Alkoholen”?

A

Bei diesem Versuch wird die Oxidierbarkeit von primären, sekundären und tertiären Alkoholen gezeigt.

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12
Q

Was ist ein Lernziel des Versuchs “Vergleich der Reaktivität von Alkoholen”?

A

Lernziel 1: Die S*S vergleichen und begründen die Reaktivität von primären, sekundären und tertiä-ren Alkoholen anhand der Reaktion mit Kupferoxid.

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13
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Vergleich der Reaktivität von Alkoholen”.

A
  • Kupferblech erhitzen bis verfärbung (grau-Schwarz = oxid) und schnell in Alkohol tauchen
  • prim und sek wird wieder kupfferrot und glänzend
  • Redoxreaktion: Kupferoxid wieder
    zu elementarem Kupfer reduziert wird und die Alkohole zu Aldehyden bzw. Ketonen oxidiert, Wasserstoffatom des Alkohol-Moleküls, welches an das Kohlenstoffatom
    gebunden ist, an welchem sich auch die OH-Gruppe befindet, abgegeben
  • tertiären Alkohol findet keine Reaktion statt,
    da an dem Kohlenstoffatom, an welchem die OH-Gruppe gebunden ist, drei weitere Kohlenstoffatome
    gebunden sind, weshalb kein Wasseratom abgespalten werden kann.
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14
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Vergleich der Reaktivität von Alkoholen”?

A

LV
Bestätigungsexperiment

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15
Q

Was zeigt der Versuch “Nachweis von Doppelbindungen mit Bromwasser”?

A

Bei diesem Versuch wird gezeigt, dass die Reaktion mit Bromwasser einen Nachweis für Doppelbindungen in Molekülen darstellt.

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16
Q

Welches Lernziel kann mit dem Versuch “Nachweis von Doppelbindungen mit Bromwasser” erreicht werden?

A

Lernziel 1 Die S*S vergleichen die Reaktionen von Hexan und Hexen mit Bromwasser und beschrei-ben die Reaktion mit Brom als Nachweis für Doppelbindungen in Molekülen.

17
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Nachweis von Doppelbindungen mit Bromwasser”.

A
  • Bromwasser (verdünnt) in Schnappdeckelglas
  • gleiche Menge Hexan/Hexen dazu
  • schütteln –> Entfärbung beide Phasen Alken
  • Hexen verfügt über eine Doppelbindung –> Brom kann mittels einer elektrophilen Addition mit dem Alken reagieren, wodurch das farblose Dibromalkan entsteht

C6H12(l)+ Br2(aq)⟶C6H12Br2(l)

18
Q

Wie läuft eine elektrophile Addition an einem Alken ab?

A
19
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Nachweis von Doppelbindungen mit Bromwasser”?

A

LV
Bestätigungsexperiment

20
Q

Was kann mit dem Versuch “Qualitative Elementaranalyse eines Alkans” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird anhand der Nachweise der Reaktionsprodukte der Verbrennung von Alkanen gezeigt, dass diese aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen.

21
Q

Was sind mögliche Lernziele beim Versuch “Qualitative Elementaranalyse eines Alkans”?

A

Lernziel 1: Die S*S beschreiben anhand der Nachweise der Reaktionsprodukte, dass Alkane Kohlen-stoff- und Wasserstoffatome enthalten.

Lernziel 2: Die S*S stellen anhand der Versuchsergebnisse die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Alkanen auf.

22
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Qualitative Elementaranalyse eines Alkans”.

A
  • Aufbau mit Trichter, Kühlung, U-Rohr, weißes Kupfersulfat, Gaswaschflasche, Kalkwasser und Wasserstrahlpumpe
  • Aufbau mit Erlenmeyerkolben, Verbrennungslöffel, Watesmo-Papier, Kalkwasser
  • Kalkwasser trübt sich –> CO2
  • weißes Kupfersulfat wird türkis, Watesmopapier dunkelblau –> H2O

Ca(OH)2(aq)+ CO2→H2O(l)+CaCO3(s)↓

CuSO4(s)+5 H2O(l)→CuSO4∙5 H2O(s)

C3H8(g) + 5 O2(g) → 3 CO2(g) + 4 H2O(g)

23
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Qualitative Elementaranalyse eines Alkans”?

A
  • erarbeitungsexperiment
  • SV
24
Q

Was kann mit dem Versuch “Flüchtigkeit von Alkanen” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird die Abhängigkeit der Flüchtigkeit der Alkane von der Kettenlänge gezeigt.

25
Q

Was ist ein Lernziel des Versuchs “Flüchtigkeit von Alkanen”?

A

Lernziel 1: Die S*S erklären die Flüchtigkeit der Alkane in Abhängigkeit von der Kettenlänge mithilfe der zwischenmolekularen Kräfte.

26
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Flüchtigkeit von Alkanen”.

A
  • Alkane vers. Kettenlänge auf Filterpapier
  • Zeit stoppen bis weg
  • je länger die Kette, desto länger (London-Kräfte)
27
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Flüchtigkeit von Alkanen”?

A

SV
Erarbeitungs/Problem/Bestätigungs

28
Q

Was kann mit dem Versuch “Löslichkeit von Alkanen” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird die Löslichkeit von Alkanen in Wasser und Öl gezeigt.

29
Q

Welche Lernziele können mit dem Versuch “Löslichkeit von Alkanen” erreicht werden ?

A

Lernziel 1: Die S*S erklären die Löslichkeit der Alkane mithilfe der zwischenmolekularen Wechsel-wirkungen unter Verwendung der Begriffe lipophil und hydrophob.

30
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Löslichkeit von Alkanen”.

A
  • RG mit Wasser (Methylenblau)
  • RG mit Öl
  • Pentan dazu
  • Schütteln
  • Phasenbildung Wasser, nicht bei öl
  • polar vs. unpolar, lipophil, hydrophob
31
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Löslichkeit von Alkanen”?

A

Problem
SV

32
Q

Was kann mit dem Versuch “Löslichkeit von Alkoholen” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird die Löslichkeit von Alkoholen in Abhängigkeit von der Kettenlänge gezeigt.

33
Q

Was sind mögliche Lernziele des Versuchs “Löslichkeit von Alkoholen”?

A

Lernziel 1: Die S*S stellen mithilfe ihres Wissens über die zwischenmolekularen Kräfte eine Hypo-these über die Löslichkeiten der Alkanole in Wasser und Öl in Abhängigkeit von der Kettenlänge auf.

Lernziel 2: Die S*S bestätigen ihre Hypothese über die Löslichkeiten der Alkanole in Wasser und Öl in Abhängigkeit von der Kettenlänge mithilfe des Versuchs

34
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Löslichkeit von Alkoholen”.

A
  • 4 RG mit Wasser und Öl
  • Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol dazu
  • Wasser + Ethanol, Propanol mischt sich
  • Öl + Ethanol mischt sich nicht
  • Einfluss der unpolaren Alkylkette überwiegt polare Hydroxy-Gruppe
35
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Löslichkeit von Alkoholen”?

A

LV
Problemexperiment/
Erarbeitungsexperiment

36
Q

Was kann mit dem Versuch “Funktionelle Gruppe der Alkohole” gezeigt werden?

A

Bei diesem Versuch wird gezeigt, dass die funktionelle Gruppe der Alkohole die Hydroxygruppe ist.

37
Q

Was ist ein mögliches Lernziel des Versuchs “Funktionelle Gruppe der Alkohole”?

A

Lernziel 1: Die S*S stellen anhand der Beobachtungen des Versuchs eine Hypothese bezüglich der funktionellen Gruppe von Alkoholen auf.

38
Q

Beschreibe kurz den Versuch “Funktionelle Gruppe der Alkohole”.

A
  • Wasser, Pentan und EtOH in RG
  • Li dazugeben
  • Reaktion vergleichen
  • Wasser heftig, Pentan gar nicht, Ethanol bisschen
    –> Wasserstoffatom an Atom mit höherer EN gebunden
    2 Li(s)+ 2 H2O(l)→ 2 Li+(aq)+2 OH−(aq) + H2(g)

2 Li(s)+ 2 C2H5OH(l)→ 2 Li+(aq)+2 C2H5O−(aq) + H2(g)

39
Q

Welche Funktionsform hat der Versuch “Funktionelle Gruppe der Alkohole”?

A
  • SV
  • Erarbeitung/Problem

SVP (18 decks)

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