Silicone im Unterricht

Jeder Schüler kennt Silicone: Aus dem Baumarkt, aus Kosmetikartikeln, aus der Küche. Im Unterricht sind Silicone als besondere Gruppe innerhalb der Kunststoffe von Interesse. Wie bei Makromolekülen auf der Basis von Kohlenwasserstoffen reagiert hier ein Monomer zum Polymer. Polymerisation, Addition und nukleophile Substitution sind hier die Stichworte. Die CHEM2DO®- Experimente greifen die nationalen Bildungsstandards (NBS) auf, vermitteln die Basiskonzepte der Chemie und können lehrplanorientiert eingesetzt werden.

Lehrplanbezug nach Bundesland

Im Augenblick sind nur die Lehrplanbezüge der Bundesländer Bayern und Hessen eingepflegt. Weitere folgen in Kürze.

Realschule

Klasse Lehrplanthema Experiment
9
  • Dipol-Dipol-Wechselwirkung
  • Polare Atombindung
  • Elektronegativität
Wunderwasser
9 Löslichkeit
hydrophil, hydrophob, amphiphil
Wunderwasser
9 Nachweisreaktionen für funktionelle Gruppen
von Molekülen organischer Stoffklassen: Aldehydgruppe (Fehlingprobe, Silberspiegelprobe)
Familienbande
9 Grundlegende Reaktionen organischer Moleküle
Reaktionstypen Addition, Kondensation
Reiz des Abbilds
9 Stoffe und ihre Eigenschaften
Teilchenmodell zur Erklärung von Stoffeigenschaften und physikalischen Vorgängen
Reiz des Abbilds
9 Kohlenhydrate
  • Schematischer Aufbau von Polysacchariden
  • Nachweisreaktion von Glucose
  • Strukturformel von Glucose (Harworth-Projektion)
  • Isomerie
Hitzetest
Familienbande
9 Moderne Werkstoffe – Kunststoffe und Silicone
  • Monomer, Polymer
  • Makromoleküle
  • Radikalische Polymerisation
  • Polykondensation
  • Herstellung und Strukturformel von Siliconen
  • Vernetzungstruktur von Siliconen (Öle, Elastomere, Harze)
 
10 Donator-Akzeptor-Konzept
  • Redoxgleichungen
  • Elektronenübergänge
Familienbande
Fehlingprobe
Silberspiegelprobe
10 Verkohlung
Kalkwasserprobe, Kohlenstoff als Grundbaustein
Rauchzeichen
10 Syntheseprinzip für Kunststoffe Reiz des Abbilds
10 Chemische Reaktionen der Kohlenwasserstoffverbindungen
  • Verbrennung von Kohlenwasserstoffen
  • Additionsreaktion
  • Substitution im Überblick
Rauchzeichen
Reiz des Abbilds
10 Waschvorgang
  • Grenzflächenspannung
  • Waschaktive Substanzen
Schaumkiller

Gymnasium

Klasse Lehrplanthema Experiment
9 NTG Qualitative Analysemethoden
Nachweis molekular gebauter Stoffe
Rauchzeichen
Hitzetest
9 NTG Molekülstruktur und Stoffeigenschaften
zwischenmolekulare Kräfte: Dipol-Dipol- und Dipol-Ionen-Kräfte, Wasserstoffbrücken,
Van-der-Waals-Kräfte
Wunderwasser
9 NTG Protonenübergänge
saure und basische Lösungen; Indikatoren, pH-Skala
Versteckspiel
9 NTG Elektronenübergänge
Redoxreaktionen als Elektronenübergänge
Familienbande
10 NTG Kohlenwasserstoffe
  • Alkene: vom Monomer zum Polymer
  • Molekülbau und chemisches Verhalten der Kohlenwasserstoffe: Brennbarkeit, Halogenierung durch
    radikalische Substitution bzw. durch elektrophile Addition
Reiz des Abbilds
10 NTG Sauerstoffhaltige organische Verbindungen
chemische Eigenschaften: stufenweise Oxidation von Alkoholen, Fehling-Probe,
Silberspiegel-Probe
Familienbande
10 NTG Biomoleküle/Kohlenhydrate
  • Glucose als mehrfunktionelle Verbindung: offenkettige Form und Ringschluss als
    nucleophile Addition
  • Stärke: Aufbau aus Glucosemonomeren durch Kondensation; Bedeutung als
    Nähr- und Speicherstoff
Hitzetest
Familienbande
10 NTG Silicium
Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Chemie von Kohlenstoff und Silicium;
technische Bedeutung
 
11/12 Struktur und Eigenschaften von Kunststoffen
  • Synthese von Polymeren (radikalische Polymerisation Polyaddition, Polykondensation)
  • Struktur und Eigenschaften von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren Silicone
    und Carbonfasern als moderne Werkstoffe
Reiz des Abbilds
11/12 Tenside
amphiphile Eigenschaften und Grenzflächenaktivität
Schaumkiller
11/12 Kohlenhydrate und Stereoisomerie
  • Isomerie der Glucose
  • Ring- und Kettenstruktur der Glucose
  • Polysaccharide
Familienbande

Gymnasiale Oberstufe

Klasse Lehrplanthema Experiment
Q2 GK Naturstoffe – Kohlenhydrate
  • Mono-, Di- und Polysaccharide
  • Reaktionen/Nachweisreaktionen (Fehlingprobe, Silberspiegelprobe)
Cyclodextrin-Versuche
Q2 GK Synthetische Makromoleküle
  • Klassifizierung von Kunststoffen
  • Aufbau von Makromolekülen
  • Reaktionstypen zur Verknüpfung von Monomeren zu Makromolekülen (Polymerisation, Polykondensation,
    Polyaddition)
  • Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften Siloxane (Siliconkautschuk, -harz)
Reiz des Abbilds
Q3 GK Das Chemische Gleichgewicht
  • Definition des chemischen Gleichgewichts
  • Nachweis des gleichzeitigen Vorliegens von Edukten und
    Produkten an ausgewählten Beispielen (Lösungsgleichgewichte,
    Gasgleichgewichte, Säure-Base-Gleichgewichte,
    Redox-Gleichgewichte)
 
Q4 GK/LK Wahlthema Angewandte Chemie Grenzflächenaktive Substanzen
Waschmittel: Herstellung, Struktur und Eigenschaften von Seifen/synthetischen Tensiden; Erklärung der Waschwirkung; weitere Waschmittelinhaltsstoffe (z. B. Bleichmittel, Enzyme, Enthärter, Weißtöner)
Schaumkiller
Q4 GK/LK Wahlthema Angewandte Chemie Natürliche und synthetische Makromoleküle und Feststoffgitter
Siloxane, Silicone