Citronensäure und Glycerin, zwei Minuten über dem Brenner — und aus zwei Stoffen aus dem Küchenschrank lässt sich ein Kunststoff ziehen. Der Versuch braucht keine Sondergeräte und liefert trotzdem den vollständigen Weg vom Beobachten über die Reaktionsgleichung bis zur Unterscheidung Thermoplast / Duroplast.
Das Besondere ist die Auswertung: Statt die Antwort vorzugeben, prüft die Klasse an einer Grafik selbst, wie viele reaktionsfähige Gruppen jedes Molekül mitbringt. Daraus ergibt sich die Vernetzung — und damit die Antwort auf die Aussage „Bei der Reaktion entsteht ein Duroplast!“, mit der die letzte Aufgabe arbeitet.
Schülerblatt (2 Seiten).Vorbetrachtungen mit Hypothesenbildung, Geräte und Chemikalien, Durchführung in fünf Schritten, Platz für die Beobachtung, ein großes Feld für die Reaktionsgleichung in Strukturformeln und die Bewertungsaufgabe zum Duroplast.
Lösungsblatt für die Lehrkraft (2 Seiten).Erwartungshorizont zu Beobachtung und Auswertung, die vollständige Reaktionsgleichung als Strukturformel, die Grafik der möglichen Verknüpfungsstellen und ein Feld für eigene Besprechungsnotizen.
Zwei Hinweise, die im Unterricht tragen.Warum das Kondenswasser im Reagenzglas der eigentliche Beleg ist — und was zu tun ist, wenn die Klasse aus dem Fädenziehen auf einen Thermoplast schließt.
Reagenzglas, Reagenzglasklammer, Brenner, Petrischale aus Kunststoff (oder ein Stück Pappe) und ein Holzstab. An Chemikalien nur Citronensäure und Glycerin, beides gefahrstoffarm und in jeder Sammlung vorhanden. Ein Ansatz dauert etwa zehn Minuten, das Protokoll füllt eine Einzelstunde.
PDF im A4-Hochformat, jede Seite einzeln ausdruckbar. Beide Fassungen liegen bei: farbig für die Anzeige am Beamer, echt in Graustufen konvertiert für den Schulkopierer. Die Schwarzweiß-Fassung ist nicht gerastert, sondern eigens für den Druck gesetzt — helle Kopfflächen, dunkle Titel, sparsamer Tonerauftrag.
Einführung der Kunststoffe in der Einführungsphase, Wiederholung der Estersynthese, Abgrenzung Thermoplast / Duroplast / Elastomer. Auch in Klasse 10 einsetzbar, wenn die Estergruppe bereits behandelt wurde.
Hinweis zur Sicherheit.Für beide Versuche gelten die Regeln des Unterrichtens in Naturwissenschaften (RiSU). Die Gefährdungsbeurteilung und die Entscheidung über Schüler- oder Lehrerversuch liegen bei der durchführenden Lehrkraft.
Dieses Material gehört zur Reihe „Kunststoffe“. Ebenfalls erhältlich: Wie funktioniert ein Sekundenkleber?, Die anionische Polymerisation, Die radikalische Polymerisation, Herstellung von Nylon. Alle fünf gibt es zusammen als Bundle.
Eine vollständige Unterrichtsreihe zu den Kunststoffen: drei Versuche, die sich lohnen, und zwei Mechanismusblätter, die dieselbe Denkbewegung an der anionischen und der radikalischen Polymerisation üben. Alle vier Materialien sind im selben Layout gesetzt, sodass die Klasse sich nicht jedes Mal neu orientieren muss.Zu jedem Teil gehört ein Lösungsblatt für die Lehrkraft — mit Erwartungshorizont, fertigen Reaktionsschemata und jeweils einem Hinweis auf den Fehler, der in dieser Aufgabe tatsächlich passiert.DIE FÜNF TEILEHerstellen eines Polyesters (4 Seiten).Versuchsprotokoll mit Citronensäure und Glycerin, Reaktionsgleichung in Strukturformeln, Abgrenzung Thermoplast / Duroplast.Wie funktioniert ein Sekundenkleber? (4 Seiten).Zwei Versuche mit überraschendem Ergebnis, Auswertung bis zum Hydroxid-Ion, dazu der vollständige Mechanismus im Querformat.Die anionische Polymerisation (4 Seiten).Mechanismus zum Beschriften, Abbruchreaktion, Vertiefungsaufgabe zu Butyllithium.Die radikalische Polymerisation (4 Seiten).Mechanismus zum Beschriften, Abbruchreaktion, Zuordnung von Polystyrol, PVC und Polypropylen.Herstellung von Nylon (4 Seiten).Grenzflächenpolykondensation zu Nylon-6,6, Reaktionsgleichung, Vergleichstabelle Polyester / Polyamid.WAS DAS BUNDLE ZUSAMMENHÄLTDie beiden Mechanismusblätter sind absichtlich gleich aufgebaut. Dieselben Operatoren, dieselbe Reihenfolge, dieselbe Art der Darstellung — der einzige Unterschied ist das Kettenende: hier ein ungepaartes Elektron, dort ein freies Elektronenpaar mit negativer Ladung. Genau diese Gegenüberstellung ist der Ertrag der Reihe und funktioniert nur, wenn beide Blätter zusammen eingesetzt werden.Die drei Versuche liefern die Anschauung dazu: Der Polyester zeigt die Polykondensation mit Wasserabspaltung, der Sekundenkleber die Polymerisation ohne Nebenprodukt, das Nylon die Polykondensation mit Chlorwasserstoff. Polyester und Nylon stehen dabei bewusst nebeneinander — mehr als zwei funktionelle Gruppen ergeben ein Netzwerk, genau zwei ergeben eine Faser.FORMAT20 Seiten als PDF in A4, ein Blatt im Querformat. Jedes Material liegt farbig und schwarzweiß bei. Die Schwarzweiß-Fassung ist eigens für den Schulkopierer gesetzt: helle Kopfflächen, dunkle Titel, nachgedunkelte Reaktionspfeile, echte Graustufen statt gerasterter Farbseiten.PASST ZUDer Kunststoff-Reihe in der Einführungs- und Qualifikationsphase, Chemie am Gymnasium und an der Gesamtschule. Der Polyesterversuch ist auch in Klasse 10 einsetzbar, sobald die Estergruppe bekannt ist.Hinweis zur Sicherheit.Für beide Versuche gelten die Regeln des Unterrichtens in Naturwissenschaften (RiSU). Die Gefährdungsbeurteilung und die Entscheidung über Schüler- oder Lehrerversuch liegen bei der durchführenden Lehrkraft.
Klassenstufen: Q1 (11./12. Jhg.), Q2 (12./13. Jhg.)
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